单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池根底常识
单晶硅太阳能电池
　　硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池改换功率最高，技能也最为老到。高功用单晶硅电池是树立在高质量单晶硅资料和有关的成热的加工处理技能根底上的。如今单晶硅的电地技能己近老到，在电池制作中，通常都选用外表织构化、发射区钝化、分区掺杂等技能，开发的电池首要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。跋涉转化功率首要是靠单晶硅外表微构造处理和分区掺杂技能。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能体系研讨所坚持着国际抢先水平。该研讨所选用光刻照相技能将电池外表织构化，制成倒金字塔构造。并在外表把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相联络．通过改进了的电镀进程添加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化功率跨过23%，是大值可达23．3％。Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池改换功率为19．44%，国内北京太阳能研讨所也生动进行高效晶体硅太阳能电池的研讨和开发，研发的平面高效单晶硅电池（2cm X 2cm）改换功率抵达19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm X 5cm）改换功率达8.6%。
　　单晶硅太阳能电池改换功率无疑是最高的，在大方案运用和工业出产中仍占有主导方位，但因为受单晶硅资料报价及相应的繁琐的电池技能影响，致使单晶硅本钱报价居高不下，要想大凹凸下降其本钱对错常艰难的。为了节约高质量资料，寻觅单晶硅电池的代替商品，如今翻开了薄膜太阳能电池，其间多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池即是典型代表。
多晶硅薄膜太阳能电池
　　通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350－450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因而实习耗费的硅资料更多。为了节约资料，咱们从70年代中期就开端在便宜衬底上堆积多晶硅薄膜，但因为成长的硅膜晶粒巨细，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大规范晶粒的薄膜，咱们一向没有接连过研讨，并提出了许多办法。如今制备多晶硅薄膜电池多选用化学气相堆积法，包含低压化学气相堆积（LPCVD）和等离子增强化学气相堆积（PECVD）技能。此外，液相外延法（LPPE）和溅射堆积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。
　　化学气相堆积首要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,为反响气体,在必定的维护空气下反响生成硅原子并堆积在加热的衬底上，衬底资料通常选用Si、SiO2、Si3N4等。但研讨发现，在非硅衬底上很难构成较大的晶粒,而且简略在晶粒间构成空位。处理这一疑问办法是先用 LPCVD在衬底上沉炽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堆积厚的多晶硅薄膜，因而，再结晶技能无疑是很首要的一个环节，如今选用的技能首要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除选用了再结晶技能外，别的选用了简直悉数制备单晶硅太阳能电池的技能，这么制得的太阳能电池改换功率显着跋涉。德国费莱堡太阳能研讨所选用区馆再结晶技能在FZ Si衬底上制得的多晶硅电池改换功率为19％，日本三菱公司用该法制备电池，功率达16.42%。
　　液相外延（LPE）法的原理是通过将硅熔融在母体里，下降温度分出硅膜。美国Astropower公司选用LPE制备的电池功率达12．2％。我国光电翻开技能基地的陈哲良选用液相外延法在冶金级硅片上成长出硅晶粒，并方案了一品种似于晶体硅薄膜太阳能电池的新式太阳能电池，称之为“硅粒”太阳能电池，但有关功用方面的报导还未见到。
　　多晶硅薄膜电池因为所运用的硅远较单晶硅少，又无功率阑珊疑问，而且有或许在便宜衬底资料上制备，其本钱远低于单晶硅电池，而功率高于非晶硅薄膜电池，因而，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地商场上占有主导方位。
非晶硅薄膜太阳能电池
　　开发太阳能电池的两个要害疑问即是：跋涉改换功率和　下降本钱。因为非晶硅薄膜太阳能电池的本钱低，便于大方案出产，广泛遭到咱们的注重并得到活络翻开，正本早在70年代初，Carlson等就现已开端了对非晶硅电池的研发作业,近几年它的研发作业得到了活络翻开,如今国际上己有许多家公司在出产该种电池商品。
　　非晶硅作为太阳能资料尽管是一种极好的电池资料，但因为其光学带隙为1.7eV, 使得资料自身对太阳辐射光谱的长波区域不活络，这么一来就绑缚了非晶硅太阳能电池的改换功率。此外，其光电功率会跟着光照时刻的接连而衰减，即所谓的光致阑珊S一W效应，使得电池功用不安稳。处理这些疑问的这径即是制备叠层太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的p、i、n层单结太阳能电池上再堆积一个或多个P-i-n子电池制得的。叠层太阳能电池跋涉改换功率、处理单结电池不安稳性的要害疑问在于：①它把纷歧样禁带宽度的材科组台在一同，跋涉了光谱的照料方案；②顶电池的i层较薄，光照发作的电场强度改动不大，确保i层中的光生载流子抽出；③底电池发作的载流子约为单电池的一半，光致阑珊效应减小；④叠层太阳能电池各子电池是串联在一同的。
　　非晶硅薄膜太阳能电池的制备办法有许多，其间包含反响溅射法、PECVD法、LPCVD法等，反响资料气体为H2稀释的SiH4，衬底首要为玻璃及不锈钢片，制成的非晶硅薄膜通过纷歧样的电池技能进程可别离制得单结电池和叠层太阳能电池。如今非晶硅太阳能电池的研讨获得两大翻开：榜首、三叠层构造非晶硅太阳能电池改换功率抵达13％，创下新的记载；第二.三叠层太阳能电池年出产才调达5MW。美国联合太阳能公司（VSSC）制得的单结太阳能电池最高改换功率为9．3%，三带隙三叠层电池最高改换功率为13％。
　　上述最高改换功率是在小面积（0．25cm2）电池上获得的。曾有文献报导单结非晶硅太阳能电池改换功率跨过12．5％，日本基地研讨院选用一系列新办法，制得的非晶硅电池的改换功率为13．2％。国内对于非晶硅薄膜电池分外是叠层太阳能电池的研讨并不多，南开大学的耿新华等选用工业用资料，以铝背电极制备出头积为20X20cm2、改换功率为8．28％的a－Si/a－Si叠层太阳能电池。
　　非晶硅太阳能电池因为具有较高的改换功率和较低的本钱及分量轻等特征，有着极大的潜力。但一要素为它的安稳性不高，直接影响了它的实习运用。假定能进一步处理安稳性疑问及跋涉改换率疑问，那么，非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的首要翻开商品之一。

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