晶體硅光電池 晶體硅光電池有單晶硅與多晶硅兩大類,用P型（或n型）硅襯底,通過磷（或硼）擴(kuò)散形成Pn結(jié)成制作,生產(chǎn)技術(shù)成熟,是光伏市場上的主導(dǎo)產(chǎn)品.采用埋層電極、表面鈍化、強(qiáng)化陷光、密柵工藝、優(yōu)化背電極及接觸電極等技術(shù),提高材料中的載流子收集效率,優(yōu)化抗反肘膜、凹凸表面、高反射背電極等方式,光電轉(zhuǎn)換效率有較大提高.單晶硅光電池面積有限,目前比較大的為 ∮10至 20cm的圓片,年產(chǎn)能力46MW/a.目前主要課題是繼續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模,開發(fā)帶狀硅光電池技術(shù),提高材料利用率.國際公認(rèn)率在AM1.5條件下為24％,空間用的效率在AMO條件約為13.5—18％地面用大量生產(chǎn)的在AM1條件下多在11—18％之間.以定向凝固法生長的鑄造多晶硅錠代替＃晶硅,可降低成本,但效率較低.優(yōu)化正背電極的銀漿和鋁漿絲網(wǎng)印刷,磨圖拋工藝,千方百計(jì)進(jìn)一步降成本,提率,大晶粒多晶硅光電池的轉(zhuǎn)換達(dá)18.6%.
非晶硅光電池 a－Si（非晶硅）光電池一般采用高頻輝光放電方法使硅烷氣體分解沉積而成.由于外解沉積溫度低,可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積約1μm厚的薄膜,易于大面積化（05rn×l.0m）,成本較低,多采用p in結(jié)構(gòu).為提率和改善穩(wěn)定性,有時(shí)還制成三層P in等多層疊層式結(jié)構(gòu),或是插入一些過渡層.其商品化產(chǎn)量連續(xù)增長,年產(chǎn)能力45MW／a,10MW生產(chǎn)線已投入生產(chǎn),全球市場用量每月在1千萬片左右,居薄膜電池.發(fā)展集成型a－Si光電池組件,激光切割的使用有效面積達(dá)90％以上,小面積轉(zhuǎn)換效率提高到 14.6％,大面積大量生產(chǎn)的為8－10％,疊層結(jié)構(gòu)的率為21％.研發(fā)動(dòng)向是改善薄膜特性,設(shè)計(jì)光電池結(jié)構(gòu)和控制各層厚度,改善各層之間界面狀態(tài),以求得率和高穩(wěn)定性.
多晶硅光電池 P－Si（多晶硅,包括微品）光電池沒有光致衰退效應(yīng),材料質(zhì)量有所下降時(shí)也不會導(dǎo)致光電池受影響,是國際上正掀起的性研究熱點(diǎn).在單晶硅襯底上用液相外延制備的p－Si光電池轉(zhuǎn)換效率為15.3％,經(jīng)減薄襯底,加強(qiáng)陷光等加工,可提高到23.7%,用CVD法制備的轉(zhuǎn)換效率約為12.6—l7.3%.采用廉價(jià)襯底的p—si薄膜生長方法有PECVD和熱絲法,或?qū)—si：H材料膜進(jìn)行后退火,達(dá)到低溫固相晶化,可分別制出效率9.8%和9.2%的無退化電池.微晶硅薄膜生長與a—si工藝相容,光電性能和穩(wěn)定性很高,研究受到很大重視,但效率僅為7.7％大面積低溫p—si膜與—si組成疊層電池結(jié)構(gòu),是提高比a—S光電池穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率的重要途徑,可更充分利用太陽光譜,理論計(jì)算表明其效率可在28％以上,將使硅基薄膜光電池性能產(chǎn)生突破性進(jìn)展.銅煙硒光電池 CIS（銅鎖硒）薄膜光電池己成為國際先伏界研究開發(fā)的熱門課題,它具有轉(zhuǎn)換（已達(dá)到17.7％）,性能穩(wěn)定,制造成本低的特點(diǎn).CIS光電池一般是在玻璃或其它廉價(jià)襯底上分別沉積多層膜而構(gòu)成的,厚度可做到2－3μrn,吸收層CIS膜對電池性能起著決定性作用.現(xiàn)已開發(fā)出反應(yīng)共蒸法和硒化法（濺射、蒸發(fā)、電沉積等）兩大類多種制備方法,其它外層通常采用真空蒸發(fā)或?yàn)R射成膜.阻礙其發(fā)展的原風(fēng)是工藝重復(fù)性差,電池成品率低,材料組分較復(fù)雜,缺乏控制薄膜生長的分析儀器.CIS光電池正受到產(chǎn)業(yè)界重視,一些公司意識到它在未來能源市場中的前景和所處地位,積極擴(kuò)人開發(fā)規(guī)模,著手組建中試線及制造廠.
硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件.它的結(jié)構(gòu)很簡單,核心部分是一個(gè)大面積的PN結(jié),把一只透明玻璃外殼的點(diǎn)接觸型二極管與一塊微安表接成閉合回路,當(dāng)二極管的管芯(PN結(jié))受到光照時(shí),你就會看到微安表的表針發(fā)生偏轉(zhuǎn),顯示出回路里有電流,這個(gè)現(xiàn)象稱為光生伏應(yīng).硅光電池的PN結(jié)面積要比二極管的PN結(jié)大得多,所以受到光照時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢和電流也大得多.

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