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太阳能电池 简介及先关 技术介绍 1 太阳能电池定义 2 原理 3 应用 4 太阳能电池的材料 非晶硅薄膜（构成、优势和不足 ） 多晶硅薄膜（沉底选择、制备方 法） 学习主要内容 太阳能电池 英文名称 ： solar cell 定义：将太阳辐射直接转化电 能的器件 所属学科：电力、可再生能源 太阳能电池的原理 l 太阳光照在半导体p-n结上，形成 新的空穴-电子对，在p-n结电场的作 用下，空穴由n区流向p区，电子由p 区流向n区，接通电路后就形成电流 。这就是光电效应太阳能电池的工 作原理 光伏发电 国际空间太阳能电池板 太阳能绿色能源 太阳能电池汽车 多晶硅太阳能电池 太阳电池的材料 l在太阳电池的产业链中，硅原料的短 缺限制了传统单晶或多晶硅基太阳电 池的发展，也是阻碍太阳电池降价和 普及的重要因素之一。 l因此，比较便宜的玻璃为基板的薄膜 硅太阳电池，或其他种类的电池，逐 步受到大家的重视。 非晶硅（ a-Si ）薄膜太阳电池 非晶硅太阳电池主要由玻璃、不锈钢为衬 体的薄膜太阳电池 为减少串联电阻通常用激光器将导电氧化 物薄膜（TCO）、非晶硅（a-Si）和铝电极 薄膜切割成条状。 l其优势 成本低 易于大规模生产 受雨雪天气影响小，发电时间长 具有透光性，易于光伏建筑一体化 l其不足 l不稳定性（光电转换会随着光照时间的延 续而衰弱） l光电转换效率较低 多晶硅（Poly-Si）薄膜电池 多晶硅薄膜由许多大小不等，具有不同晶 面取向的小晶粒构成，其晶粒大小在几十 至几百纳米级，大幅度的降低了晶粒的用 量。 研究重点有两方面：一是电池衬底的选择 ，二是制备方法。 衬底选择 非硅衬底：可以大幅度降低成本，但是 所获得的多晶硅薄膜晶粒小，工艺要求比 较高。 低品质硅衬底： 可以直接外延生长多晶硅薄膜，并 且可以得到较大颗粒尺寸的多晶硅 薄膜，工艺简单，效率较高，易于 实现大规模工业化。 制备方法 目前制备多晶硅薄膜电池多采用等离 子化学气相沉积法（PECVD）、液相 外延法（LPPE）、化学气相沉积法（ CVD）和区熔再结晶法（ZMR）、等 离子喷涂法（PSM）、叠层法、固相 结晶法（SPC）. 等离子增强化学气相沉积法是利用 PEVCD技术在非衬底上制备晶粒较小 多晶硅薄膜的一种方法。 液相外延法（LPE）是通过将硅熔融 在母液里，降低温度将硅析出成膜。 化学气相沉积法（CVD）就是将衬底 加热到适当温度，然后通以反应气体 （如SiH2Cl2、SiH3Cl、SiCl4、SiH4等 ），在一定保护气氛下反应生成硅原 子并沉积在衬底表面。 多晶硅薄膜太阳能电池的生长方法 及特点对比 生长长方
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