今天小编要和大家分享的是非晶硅太阳电池简介 非晶硅太阳电池制备方法，接下来我将从简介，制备方法，种类，技术优势，这几个方面来介绍。
非晶硅太阳电池是指通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。
简介
非晶硅太阳电池是以玻璃、不锈钢及特种塑料为衬底的薄膜太阳电池，结构如图所示。为减少串联电阻，通常用激光器将TCO膜、非晶硅(A-si)膜和铝(Al)电极膜分别切割成条状，如图2所示。国际上采用的标准条宽约1cm,称为一个子电池，用内部连接的方式将各子电池串连起来，因此集成型电池的输出电流为每个子电池的电流，总输出电压为各个子电池的串联电压。在实际应用中，可根据电流、电压的需要选择电池的结构和面积，制成非晶硅太阳电池。
第一层为普通玻璃,是电池的基底。
第二层为TCO，即透明氧化物导电膜，一方面光从它穿过被电池吸收，所以要求它的光透过率高;另一方面作为电池的一个电极，所以要求它能够导电。TCO一般制备成绒面，主要起到减少反射光从而增加光的吸收率的作用。太阳能电池就是以这两层为衬底沉积形成的。太阳能电池的第一层为p层，即窗口层;其次是i层，即太阳能电池的本征层，光生载流子主要在这一层产生;然后是n层，起到连接i极和背电极的作用。最后是背电极和Al/Ag电极。
由于a-Si(非晶硅)多缺陷的特点，a-Si的p-n结是不稳定的，而且光照时光电导不明显，几乎没有有效的电荷收集。所以，a-Si太阳能电池基本结构不是p-n结而是p-i-n结。掺硼形成p区，掺磷形成n区，i为非杂质或轻掺杂的本征层(因为非掺杂的a-Si是弱n型)。重掺杂的p、n区在电池内部形成内建势，以收集电荷。同时两者可与导电电极形成欧姆接触，为外部提供电功率。i区是光敏区，此区中光生电子、空穴是光伏电力的源泉。入射光尽可能多地进入i区，最大限度地被吸收，并有效地转换为电能，因此对i区要求是既保证最大限度地吸收入射光，又要保证光生载流子最大限度地输运到外电路。
非晶体硅结构的长程无序破坏了晶体硅电子跃迁的动量守恒选择定则，相当于使之从间接带隙材料变成了直接带隙材料。它对光子的吸收系数很高，通常0.5μm左右厚度的a-Si就可以将敏感谱域的光吸收殆尽。所以，p-i-n结构的a-Si电池的厚度取0.5μm左右，而作为死光吸收区的p、n层的厚度在10nm量级。
制备方法
非晶硅太阳电池的方法有很多种，包括等离子增强型化学气相沉积，反应溅射法、辉光放电法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。
1、反应溅射法：首先利用红外光激光对TCO导电玻璃基片进行激光刻线;激光刻线后进行超声清洗;基片清洗后装入专用沉积夹具，推入烘箱进行预热;预热后沉积夹具推入pECVD沉积真空室，利用pECVD沉积工艺，进行非晶硅沉积;而后利用绿激光对沉积好非晶硅的基片进行第二次激光刻线，刻线后进行清洗;然后对清洗好的基片利用pVD技术，镀金属背电极复合膜，作为金属背电极复合膜之一的氧化锌层沉积在非晶硅层表面，其他金属背电极层沉积在氧化锌层之上;然后利用绿激光对沉积好金属背电极的基片进行第三次激光刻线，刻线后进行清洗，至此，电池芯片结构已经形成;之后对电池芯片进行层压封装，并安装接线盒及引出导线;最后，对组件进行性能检测，合格品装箱。根据生产的光伏组件的大小规格，生产周期一般需要三至四小时。
2、等离子增强型化学气相沉积方法：采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。
3、辉光放电法：将一石英容器抽成真空，充入氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离，形成等离子体，非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。
种类
太阳能电池的种类有很多，按材料来分，有硅基太阳能电池(单晶，多晶，非晶)，化合物半导体太阳能电池(砷化镓(GaAs)，磷化铟(Inp)，碲化镉(CdTe),铜铟镓硒(CIGS))，有机聚合物太阳能电池(酞青，聚乙炔)，染料敏化太阳能电池，纳米晶太阳能电池;按结构来分，有体结晶型太阳能电池和薄膜太阳能电池。
技术优势
(1)材料和制造工艺成本低
首先，非晶硅太阳能电池可以节省很多的硅材料。非晶硅具有较高的光吸收系数，特别是在0.3-0.75μm的可见光波段，它的吸收系数比单晶硅要高出一个数量级，因而它比单晶硅对太阳辐射的吸收效率要高40倍左右，用很薄的非晶硅膜就能吸收90%有用的太阳光能。一般情况下非晶硅电池的厚度小于0.5um，而晶体硅太阳电池的基本厚度为240-270um，相差200多倍，因此非晶硅太阳能电池要节省很多的硅材料。材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷，这种气体，化学工业可大量供应，且价格十分便宜。
由于反应温度低，可在200℃左右的温度下制造，因此可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上淀积薄膜，易于大面积化生产，成本较低。单节非晶硅薄膜太阳能电池的生产成本目前可降到1.2美元/Wp。叠层非晶硅薄膜电池的成本可降至1美元/Wp以下。
综上，从原材料及生产工艺上来考虑，非晶硅的生产相对来说成本很低，并且这也成为非晶硅太阳能电池最大的优势。
(2)能量返回期短
由于制造非晶硅电池原材料及较低温生产能源消耗少，在每一阶段,制造非晶硅太阳能电池所需消耗的电能比生产单晶硅太阳能电池少,因此它的能量返回期较短。以转换效率为6%的非晶硅太阳电池，其生产用电约1.9度电/瓦，由它发电后返回的时间约为1.5-2年，能量返回期短。而其他多晶硅、单晶硅电池的发电返回时间一般6年以上。
(3)适于大批量生产
非晶硅材料是由气相淀积形成的，目前已被普遍采用的方法是等离子增强型化学气相淀(pECVD)法。此种制作工艺可以连续在多个真空淀积室完成，从而实现大批量生产。采用玻璃基板的非晶硅太阳能电池，其主要工序(pECVD)与TFT-LCD阵列生产相似，生产方式均具有自动化程度高、生产效率高的特点。
(4)品种多，用途广
晶硅可以在任何形状的基底上制作，并且可以可以在柔性基底或者很薄的不锈钢和塑料基底上制备超轻量级的太阳能电池;非晶硅太阳电池可做成集成型，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。由于光吸收系数高，暗电导很低，适合制作室内用的微低功耗电源，如手表电池、计算器电池等;由于a-Si膜的硅网结构力学性能结实，适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池;灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合用户屋顶电站的安装。
(5)高温性能好
当太阳能电池工作温度高于标准测试温度25℃时，其最佳输出功率会有所下降;非晶硅太阳能电池受温度的影响比晶体硅太阳能电池要小得多。
(6)弱光响应好、充电效率高
非晶硅材料的吸收系数在整个可见光范围内，在实际使用中对低光强光有较好的适应。
关于非晶硅太阳电池,电子元器件资料就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。