
非晶硅电池是在玻璃基板上沉积形成非晶硅Pin 结构的集成型平板式光电组件,单电池的结构如图1 所示。通常,人们为了获得较高的功率输出,将非晶硅太阳电池做成以下集成型结构, 如图2 所示。
图1 单电池结构图
图2 集成型非晶硅电池结构图
1.制造成本低。这是因为:①半导体层光吸收系数比晶体硅大一个数量级,电池厚度只需1μm左右,约为晶体硅电池的1/300,可节省大量硅材料。②可直接沉积出薄膜,没有切片损失。③可采用集成技术在电池制备过程中一次完成组件,工艺过程简单。④电池的pin结是在200℃左右的温度下制造的,比晶体硅电池的800~1000℃的高温低得多,能源消耗小。⑤电池的单片面积可大到0.7~1.0m2,组装方便,易于实现大规模生产。
2.能源消耗的回收期短。每平方米非晶硅电池的生产能耗仅为100kW·h左右,能源回收期仅为l~1.5a,比晶体硅低得多。
3.发电量多。据测试,在相同条件下,非晶硅电池的发电量较单晶硅电池高8%左右,较多晶硅电池高13%左右。
4.售价低。目前约比晶体硅电池的售价约低1/4~1/3。
首先我们确定一个思路:先分析并列举光子经过非晶硅电池时主要损失,然后就各点得出相应的对策以避免或减少损失。
1.欠能和过能损失:
即能量低于带隙的光子和能量高出带隙的光子。在晶硅电池里,仅这两项损失就损失掉百分之六十几的光照能量——相当可观的数字;在非晶硅电池里,这个数字应该略有不同,但相信差不了多少,道理是一样的。所以个人认为,把提升效率的主要注意力放在这里,在这两项中寻找突破,那将是跳跃式的进步。