发布网友 发布时间:2022-04-23 21:35
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热心网友 时间:2023-10-10 12:22
非晶硅是由化学气相沉积的方法制备的,在真空室内通入硅烷(SiH4)和氢气(H2),通过等离子放电使气体分解,然后沉积在200度左右的玻璃或塑料、不锈钢等衬底上形成非晶硅薄膜。非晶硅薄膜由于原子排列不整齐,而且存在许多硅的悬键,因此缺陷态非常多,使得载流子迁移率较低,制备的器件效率也较低。所以,非晶硅太阳电池一般制成pin结构,i层是吸光层,负责吸收光子产生电子、空穴对,p、n层形成内建电场,把生成的电子、空穴对抽取出来输运到电极。另外,非晶硅太阳电池存在S-W效应,电池效率存在较严重的衰退,一般情况下初始效率衰退20-25%才能达到稳定。
微晶硅太阳电池(uc-Si):
微晶硅材料和电池的制备方法和非晶硅基本上是一样的,只是通过改变沉积参数来改变沉积材料的结构,因此工艺基本上兼容,目前国际上基本采用VHF-PECVD来获得微晶硅薄膜较高速率的沉积效果。微晶硅与非晶硅比,具有更好的结构有序性,用微晶硅薄膜制备的太阳电池几乎没有衰退效应。另外,微晶硅材料结构的有序性使得载流子迁移率相对较高,也有利于电极对光生电子、空穴对的收集。因此说,微晶硅同时具备晶体硅的稳定性、高效性和非晶硅的低温制备特性等低成本优点。但是,微晶硅材料的缺点就是吸收系数比较低,需要比较厚的吸收层,而一般情况下微晶硅的沉积速率又比较慢,所以影响了生产效率。同时,微晶硅带隙较窄,不能充分利用太阳光谱,制作出来的单结微晶硅电池效率并不是特别高