硅基薄膜太阳电池研究进展及趋势

索比光伏网讯:2012年4月14日，第六届中国新能源国际高峰论坛在国家会议中心如期举行，中国科学院电工研究所副研究员赵雷，发表演讲《硅基薄膜太阳电池研究进展及趋势》。以下是主讲内容：

薄膜硅太阳电池的优势

主要包括：a-Si:H电池、a-Si:H/a-Si:H双结电池、a-Si:H/μc-Si双结电池、a-Si:H/a-SiGe:H双结或三结电池等。

1.制作在廉价衬底上，硅原料丰富，采用薄膜类型更节约材料成本；

2.吸收系数大、光谱响应宽；

3.低温（~200ºC）工艺制备，耗能小；

4.单片集成面积大，美观大方；

5.弱光响应好，阴天可发电；

6.使用寿命长，硅材料本身无毒、无污染；

7.衬底既可以是玻璃等刚性衬底，也可以是不锈钢、塑料等柔性衬底，应用范围广。

薄膜电池

硅基薄膜太阳电池的劣势

1.非晶相的光致衰退效应，造成电池性能稳定性差2.叠层电池结构增大了工艺复杂性和设备成本

3.性能提升速度慢，产业化效率仍偏低

4.系统安装占地面积大

提高硅基薄膜太阳电池性能的途径

首选叠层太阳电池的理由，1.更宽光谱吸收2.更小的载流子热驰豫能量损失3.更高的光生电压4.更高的转换效率5.更好的稳定性

半导体材料带隙造成能量损失

影响硅基薄膜太阳电池性能的因素

1.捕光结构：迎光面减反射结构、背光面增强反射结构、中间选择性增反射结构

2.光伏材料层：光吸收层（i层）、掺杂层（p、n层）

3.电池结构（p-i-n）：材料层的淀积顺序、异质结界面结构、子电池间隧道结连接

4.电流收集层：TCO电极

硅基薄膜太阳电池最新研究进展

电池迎光面减反射涂层（SiO2TiO2微球）

TCO绒面

中间选择性反射器

背表面反射器

电池结构：p-i-n沉积顺序、p/i、i/n异质结界面、隧道结连接和电流匹配。（作者赵雷）