硅基薄膜太阳电池新进展

一.引言

图1、2006年太阳能电池TOP10厂家

图2、晶硅和薄膜电池的未来发展趋势

图3、a-Si,CIGS,CdTe薄膜光伏电池技术产能预测

二．硅基薄膜太阳电池研发现状

中国非晶硅电池新增产能50MW(津能8 MW，广东中山10 MW，福建泉州10 MW，宁波慈溪5MW,北京世华10 MW，山东蓝星5 MW，山东东营2．5MW)。为了进一步提高效率和稳定性，发展了硅基薄膜电池的第二代技术一一微晶硅薄膜电池．和非晶硅电池相比，微晶硅具有两大优点，一是微晶硅具有类似于单晶硅的低光学带隙，因此可明显拓展长波光谱响应，从而实现高的电流密度；二是具有很小的光致衰退效应，可明显提高电池稳定性。因此其受到广泛的重视和研究。微晶硅电池的缺点在于它是间接带隙半导体，在短波段的光吸收系数比非晶硅低，因此要实现高的短路电流密度需要超过1um的吸收层厚度。为了实现微晶硅电池的低成本制造，需要高速沉积技术。有实用前景的高速沉积技术，有甚高频(VHF)等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术，射频高压耗尽(RFHPD)一PECVD技术。最近，把甚高频与高压相结合，使微晶硅薄膜的沉积速率提高到20—30A/s。微晶硅薄膜采采用与非晶硅兼容的技术制备，鉴于非晶硅良好的短波响应特性和微晶硅良好的长波响应特性，常用微晶硅怍底电池，形成非晶硅／微晶硅叠层结构，可大幅度提高转换效率。非晶硅/微晶硅叠层太阳电池被国际上公认是实现高效、高稳定、低成本薄膜太阳电池的重要技术途径。通过诸多实验室的努力，微晶硅电池自1994年被报道以来，转换效率得到明显的提高。目前，单结微晶硅电池的效率已超过10％，非晶硅／微晶硅双结叠层电池的效率超过14％，三结叠层电池的效率超过15％，大面积组件效率-13％。

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