太阳能灯电池中的薄膜太阳能光伏电池

导读:该文章科普太阳能灯电池中的薄膜太阳能光伏电池具体是怎么样，以及制作方式。

    什么是薄膜太阳能光伏电池?
    通常的晶体硅太阳电池是在厚度350~450m的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅上割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,人们从20世纪70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒太小,未能制成有价值的太阳电池。为了获得大尺寸品粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,也提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜太阳电池。
    多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积和等离子增强化学气相沉积工艺。此外,液相外延法和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池化学气相沉积主要是以SH2Cl2、 SiHAI、SiCl4或SiH4为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上,衬底材料一般选用S、S02、SuN等。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题的办法是,先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜太阳电池除采用了再结晶工艺外,还采用了几乎所有制备单晶硅太阳电池的技术,这样制得的太阳电池转换效率明显提高。
    德国费莱堡太阳能研究所采用区熔再结晶技术在FZSi衬底上制得的多晶硅电池转换效率为19%,日本三菱公司用该法制备电池,转换效率达16.42%。液相外延法的原理是通过将硅熔融在母体里,降低温度析出硅膜。美国 Astropower公司采用LPE制备的电池转换效率达12.2%。中国光电发展技术中心的陈哲良采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒,设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳电池的新型太阳电池,称为“硅粒”太阳电池,但有关性能方面的报道还未见到。多晶硅薄膜太阳电池由于所使用的硅远较单晶硅少,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜太阳电池,因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳电池市场上占据主导地位

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