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非晶硅太陽能電池
來源:互聯網

非晶硅太陽能電池(amorphous solar cell)是硅太陽能電池的一種,其硅原子呈非晶形態,即硅原子在空間的排列為長程無序,短程有序,非晶硅屬于直接帶系材料,對陽光吸收系數高,只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%陽光。

硅太陽能電池可分為單晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池和非晶硅太陽能電池。非晶硅太陽電池是1976年出現的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優點是在弱光條件下也能發電,但存在的主要問題是光電轉換效率偏低,國際先進水平為10%左右,且不夠穩定,隨著時間的延長,其轉換效率衰減。

非晶硅太陽能電池因其良好的弱光性能,最早被應用在計算器和電子手表等經常在室內使用的電子產品上,被廣泛用于大型光伏系統和分布式光伏發電系統中,因其具有厚度薄、制備溫度低和重量輕等優點,可在玻璃、不銹鋼或者多種塑料薄膜襯底上制備成輕質的柔性光伏組件,這些組件既可應用于彎曲表面(如彎曲屋頂和飛艇表面),也可作為便攜式移動電源使用。

太陽能電池

基于晶體硅(單晶硅和多晶硅)的太陽能電池由于發展歷史較早且技術比較成熟,在裝機容量一直占據領先地位。盡管技術進步和市場擴大使其成本不斷下降,但由于材料和工藝的限制,晶體硅太陽能電池進一步降低成本的空間相當有限,很難達到光伏科學家和能源專家在上世紀80年代初預測的光伏發電與柴油發電競爭的臨界點——太陽能電池的成本1美元/瓦。因此第一代太陽能電池很難承擔太陽能光伏發電大比例進入人類能源結構并成為基礎能源的組成部分的歷史使命,非晶硅太陽能電池益發得到世界各國的重視。

資料

非晶硅電池一般采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition——等離子增強型化學氣相沉積)方法使高純硅烷等氣體分解沉積而成的。此種制作工藝,可以在生產中連續在多個真空沉積室完成,以實現大批量生產。由于沉積分解溫度低,可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積薄膜,易于大面積化生產,成本較低。在玻璃襯底上制備的非晶硅基太陽能電池的結構為:Glass/TCO/p-a-碳化硅:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H/Al,在不銹鋼襯底上制備的非晶硅基太陽能電池的結構為:SS/ZnO/n-a-Si:H/i-a-Si(Ge):H/p-na-Si:H/ITO/Al。

參考資料 >

非晶硅太陽電池.中國大百科全書.2024-04-02

[科普中國]-硅太陽能電池.科普中國網.2024-04-02

[科普中國]-光伏材料.科普中國網.2024-04-02

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