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當(dāng)前位置： 主頁 > 產(chǎn)業(yè)觀察 > 能源礦產(chǎn) >  硅基薄膜太陽電池的發(fā)展行趨勢

硅基薄膜太陽電池的發(fā)展行趨勢

Tag：硅基薄膜   太陽電池的   發(fā)展行趨勢  
    現(xiàn)有的硅基薄膜電池一非晶硅電池效率的光致不穩(wěn)定性是由非晶硅材料微結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)態(tài)屬性決定的，因此S-w效應(yīng)是不易完全消除的，為了獲得高效率、高穩(wěn)定性的硅基薄膜大陽 電池，近年來叉出現(xiàn)了微晶硅（μc-Si）、多晶硅（po1y-Si）薄膜電池。實驗證明，用μc-Si 和p01y-Si薄膜代替a-Si作電池的有源層制備的電池，在長期光照下沒有任何衰退現(xiàn)象。因此，發(fā)展晶化的硅基薄膜太陽電池是實現(xiàn)高穩(wěn)定、高效、低成本最有前途的方法，因而成為國際同行研究的熱點。目前研究的焦點是如何利用低成本工藝技術(shù)，獲得大面積優(yōu)質(zhì)的晶化硅薄膜材料，以及新型硅基薄膜電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。
    當(dāng)前，制備晶化硅薄膜材料的技術(shù)很多，但基本上可分成兩大類。一類是高溫生長技術(shù)，如快速熱CyD技術(shù)、等離子噴涂技術(shù)等。另一類是低溫晶化技術(shù)，如PECVD、 HW—CVD直接生長和a-Si膜固相晶化技術(shù)，其中包括爐熱退大、快速光熱退火和金屬誘導(dǎo)選擇晶化等�？偟膩碚f，高溫技術(shù)晶化的材料具有較大的晶粒尺寸，用這種材料制備的電池效率在10％以上。高溫晶化技術(shù)的缺點是能耗高、工藝復(fù)雜、襯底材料成本高。而低溫晶化技術(shù)制備的晶化材料的晶粒尺寸較小，但用該材料制備的電池效率也達到9.2人低溫晶化技術(shù)最大的優(yōu)點是便于采用玻璃等廉價襯底，且工藝能耗較小。將來那種技術(shù)路線占優(yōu)勢，要看其性能價格比。μC—Si材料可以用pECvD技術(shù)，通過加大氫稀釋率和微量摻硼獲得，具有與a—Si相同的低溫工藝、工藝簡單、便于大面積生產(chǎn)的優(yōu)點，因而受到普遍重視。目前，用μC—Si材料制備的太陽電池已達到8.5們勺效率，制備μC—Si材料中存在的問題是其生長速率較低（<1A)不利于降低制造成本。當(dāng)前提高μc—Si 長速率的方法主要是增加等離子體的激發(fā)頻率，如用超高頻技術(shù)（vIIF）可使μC—Si生長速率增加到10A/s.并可獲得效率7.2%的 μCli電池。在高沉積速率下如何提高pc一8i材料的光電特性是有待解決的問題。
    盡管在微晶、多晶硅薄膜技術(shù)中還存在許多問題，但是其在未來的高穩(wěn)定效率、低成本、長壽命薄膜光伏技術(shù)中具有很大的潛力，特別是用微晶、多晶硅薄膜做為窄帶隙材料與非晶硅組成疊層電池結(jié)構(gòu)，可更充分地利用太陽光譜。因為μc—Si和p01y—Si比a—SIGe具有更窄的光學(xué)帶隙（1.12ev），用a—Si／μc—Si和a—Si／po1y—Si疊層結(jié)構(gòu)代替a—Si／a-sIGe/a—SiGe三結(jié)疊層結(jié)構(gòu)，可將電池光譜響應(yīng)長波限從目前的0.9pm擴展到1.1pm，如
    此可把太陽能的利用率提高10％以上，加之po1y—Si和μc—S1比a—SIGe具有更好的穩(wěn)定性將使電池的穩(wěn)定效率有更大的提高，目前a-Si/Uc疊層太陽電池的穩(wěn)定效率已達到12％，a—Si／poly—Si疊層太陽電池的穩(wěn)定效率為11.5%。大面積優(yōu)質(zhì)多晶（微晶）硅薄膜的獲得及與非晶硅電池的最佳匹配，將使硅基薄膜太陽電池性能產(chǎn)生突破性進展。

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