高效硅基薄膜太阳电池组件及其产业化研究
高效硅基薄膜太阳电池将有可能成为下一代太阳电池的主流产品.作为一个单结的,没有聚光的硅电池,理论上最大光电转化效率为31％(Shockley‐Queisser限制).按照带隙能量减少的的顺序,双结的没有聚光的硅电池,理论上最大光电转化效率可增加到41％,而三结的可达到49％.晶体硅和非晶硅的带隙为1.1eV和1.7eV的,而纳米硅的带隙依据晶粒尺寸的大小可在1.1eV和1.7eV之间变化.Si系化合物,如晶体Si1-xGex带隙(0≤X≤1)依据Ge的浓度可从1.1eV变到0.7eV,而非晶SiGe可在1.4,非晶SiC约1.95eV,这种组合正好是与太阳的光谱相匹配.从技术方面,为了制造高效率的a-Si/μc-Si,和a-Si/nc-Si/μc-Si双结和三结硅基薄膜太阳电池,高密度(HD)和超高频(VHF)-PECVD技术已经开发并用于了高质量,大尺度的a-Si,a-SiGe,nc-Si,μc-Si薄膜沉积.以a-SiC作为窗口层,以及n型(磷)掺杂富硅氧化硅薄膜用于顶部a-Si和底部μc-Si电池之间中间反射层已经用来增加a-Si/μC-Si双结和a-Si/nc-Si/μc-Si三结硅基薄膜太阳电池的效率.高质量的B(硼)掺杂ZnOx的CVD工艺优化,提高了其雾度和电导率,并研究了其他的光捕获技术.三结硅基薄膜太阳电池的实验室样品效率可以达到15％,具有稳定效率大于10％及以上的商业化的a-Si/μc-Si(1.1m×1.3m)太阳电池组件已经制备.另外,设备的性能,原材料的质量以及工艺参数对硅基薄膜电池结构和光电性能的影响也进行了深入的研究.
高效硅基薄膜太阳电池组件 制备工艺 结构表征 光电性能
李廷凯 何湘衡 朱永红 金鑫
湖南共创光伏科技有限公司,湖南衡阳 421005
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228-236
2014-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）