非晶硅太阳能电池的新进展

　　物理特性I对光打较欠的吸收系数。

　　2较岛的光电导，较低的暗电导。

　　3汀人范商的价控性质。

　　较人范围控制禁带的宽度。

　　5报荇闱的制成异质结。相对低的界1效应。

　　；汀。定的讥械强度。

　　3通过浞入杂质气体实现，结。

　　4能沉枳在廉价的衬底上。

　　5能容易的应用集成化汇艺。

　　6成本低。可实现规模化生产。

　　光子能量67圈1cSi，aSi，ucSi和μcSi与aSi合金对不同能置光的吸收下面介绍种新型的工艺技术，激光刻划成方法现已广泛用于制造大面积非晶硅电池，但这种方法成速率低，无法满足规模化集成工艺发展的要求，且激光光刻是种热蒸发的过程，因此，污染和因光刻产生的破坏是不可避免的，对此，5町0公司提出了种新型的成阁方法，即等离子体，厘化学蒸发或化学气化加TW速率成方法3，2对者，艺进行了对比，等离子CVM从根本上克服了激光刻划所造成的污染及破坏，其去除材料的基本机制是腐蚀，高压下通入56，1的混合气体，电极辉光频率为150在电极附近产生等离子体，利用等离子体进行腐蚀，这种方法基本上不会对非晶硅薄膜，透明导电薄膜产生危害。此外，此种成方法的速率是传统的激光光刻的30倍，可获得大于1以，18的蚀速率，对于人面积单结和多结模块，可望获得多线成方式，从而提岛生产效率4.

　　新代电池对高速成法的需求1激光光刻1CZ等离子体3，秒片I如上所述，非晶硅是种很好的太阳能电池材料，非晶硅太阳电池也得到很大发展，其商品稳定效率已达到8，2概括了非晶硅太阳电池的发展情况，但目前非晶硅电池仍然存在些问，主要集中在以下两个方面，1转化效率低；2电池稳定性不高。要提高转化效率，就需要改进并探索窗口材料及其它各层材料，如纳米硅复合薄膜。此外还可采取有效方法减少层缺陷，改善各层间的能隙匹配，改善各种界面接触，这些都有可能提转化效率。而稳定性不岛的问，则主要是由于光致衰退而引起，即5评效率，近年来投入了大量的精力来研究光致衰退的问，光衰退随着1层厚度的增大而增大，这是因为在层产生的光生载流子复合因内建电场强度的减小而增大，对层内建电场分布的计算，可看出随层厚度的减小，最低电场强度增大5，因此，解决稳定性不高的问则主要集中在层材料性能的改善而解决这些问的个较好的途径就是制备叠层太阳能电池，叠层太阳电池是使用对应于不同太阳光谱部分的不同光伏材料膜层来制作的。般顶电池的层做的较薄，从而阻止光致衰退年代电池效率及应用由1实验室制成的第块非晶硅太阳电池，转化效率不到博，瞥傻姆蔷Ч栊ぬ鼗，评莸绯兀实。5日本大版大学研制出非晶硅，0电池，转化效率4.5 J979用连续分离室法制备集成型非晶硅太阳能电池为电子计算机供电的非晶硅太阳能电池日本大版制成35汜351取电池转化效率突破8非晶硅电池的转化效率达12与建筑材料相组合的非晶硅太阳能电池投入应用1990曰本53，生产的，351允5即丁转化效率达15.8美国柔性衬底非晶硅太阳电池装备在飞机上实现跨越美国大陆飞行。

　　1994日本，01法制备83，时3沈钿1以88巧结构的非晶硅电池转化效率达8.9对非晶硅基础上的叠层电池的研究已进行多年，转化效率已达10以上。研究的重点主要集中在底电池1层材料的选择上，目前主要采用的材料有纪0，8.36，3列出了面积0.25咖2以35，6为底电池层材料的叠层电池情况。

　　光照1500小时光照1000小时光照600小时从中可看出，从单结叠层电池到结叠层电池，电池的稳定转化效率从8.7增大到。5，在双结叠层电池的对比中，用35幻6替代35作底电池层，电池的稳定转化效率从10.1增大到。2.171微晶硅或多晶硅作为低成本薄膜太阳电池材料或作为叠层结构底电池材料已经得到了极大的关注。

　　微晶硅可以做底电池1层材料，用它制作的非晶硅太阳电池在光照下已证明是完全是稳定的，且我们可以由1知，4，8吸收系数则要比，5大近3倍左右，而在可光范围内4心8与35的合金具有更大的吸收系数，虽然这种物理机制还没研究清楚，但18作为底电池以被证明是种很好的材料21.尺油故3小组报导了种以此种思想制成的电池，其转化效率可达12.8.在这种器件中，64，1厚成的。非晶硅与多晶硅相组合的叠层太阳电池同样得到了快速发展，虽然制备多晶硅需耗费大量硅材料，但这种电池的优点是1工艺简单；2低成本；3较高的的光电转化效率近来，丁业33进行了系列的研究，提出了种双结叠层电池，顶电池为非晶硅，底电池为多晶硅，电池效率可达2结构3.

　　本着相同的设计思路，Sanyo公司最近报道种HT结构的叠层电池，转化效率达2可，如果实现低成本多晶硅薄膜生产工艺，则3，叠层电池将是种很有前途的新代叠层太阳电池。

　　3非晶硅太阳电池的应用从1980年日本53町，公司首次使用35人阳电池为袖珍计算机供电以来，35太阳电池的应用领域不断的在阔大。对民用产品如手，录音机，电视机的供电，这种应用七耍是以低能耗为特点。在建筑领域的应用，主要是在玻璃上肓接沉积非晶硅太阳能电池做为屋顶瓦，此种尾顶瓦与普通的屋顶瓦规模，重量相司可节街安装空间，降低系统费用，曰本，目前正在实施百万掉顶计划，使光屯系统进入家庭。此外，非品硅太奶电池，用作偏远地区的照明和通信能源，可以用于汽车顶棚给汽车电池供电，可以作为小型发电系统，提供电源81.

　　随着非晶硅太阳电池转化效率的提高及生产成本的降低，目前，又开发了种新应用类沏非晶硅太阳电池，即柔性衬底非晶硅太阳电池，柔性衬底的非晶硅电池具存高比功率，轻便，柔禚性强等优点，因此，在光伏建筑体化，特别娃在城市遥感用平流层气球平台，军用微小卫域，空间航天器等应用中极具优势。在目前的卫星系统中电源系统的重鼋占整星重量的近分之，而柔性衬底的非晶硅电池可达2000，知的功率重量比，远远高于晶硅的比功率，因此，使用柔性衬底的非晶硅电池可大大降低屯源系统的重量。在民用方面，由于柔性衬底的非晶硅电池具有极好的柔韧性，可卷曲性，这使它不侣易于贮存和运输，而且为电池的安装，特别是勾建筑物及供电系统的体化设计方面提供了方便的条件，具存广阔的应用前景。

　　杨遇春。非晶硅薄膜太阳能电池应用开发新进展1.半导体光电，1998，1915，8.

　　郝国强1977，男，河北邯郸人。本科毕业于河北工业大学电子工程系，为河北工业大学微电子与固体电子专业在读硕士研究生，主要从事非晶硅太阳能电池方面的研究。