非晶硅薄膜太陽電發(fā)展中出現(xiàn)的問題和應對措施
　　盡管非晶硅薄膜太陽電池具有上述諸多優(yōu)點, 然而在發(fā)展中也顯現(xiàn)出一些明顯的問題. 主要是電池的光電轉(zhuǎn)換效率在強光作用下呈逐漸衰退的態(tài)勢, 新疆太陽能廠家了解到這一問題是阻礙非晶硅薄膜太陽電池進一步發(fā)展的主要障礙. 初期產(chǎn)品的光電轉(zhuǎn)換效率本來就低(僅4-5%), 再加上30%左右的衰退率, 使非晶硅薄膜太陽電池的低成本的優(yōu)勢被較低的效率所抵消. 這樣就造成了非晶硅薄膜太陽電池的產(chǎn)量從80年代末到90年代初期間處在停滯不前的徘徊階段. 對此學術(shù)界自90年代起圍繞如何提高非晶硅薄膜太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定性的問題, 從材料、器件結(jié)構(gòu)等多個層面進行研究. 特別針對光電轉(zhuǎn)換效率在強光作用下衰退的機理進行了不懈的探索, 初步結(jié)論是本征非晶硅材料的S-W效應. 為了揭示S-W效應的起因, 在理論上人們提出了各種微觀模型: 如Si-Si 弱鍵模型; 電荷轉(zhuǎn)移模型; 再雜化雙位模型; Si-H弱鍵模型以及橋鍵模型等.
　　為了減少材料中的氫的含量, Z成熟的技術(shù)是在沉積薄膜的過程中用氫氣稀釋反應氣體法。由于這種方法，工藝簡單易行，而且效果明顯，因此是當前普遍采用的技術(shù)。研究表明，用氫氣稀釋法制備的本征非晶硅的太陽電池，其光電轉(zhuǎn)換效率的衰退率從25%以上降到20%。
　　除上述通過改善非晶硅材料的S-W效應來提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率的穩(wěn)定性以外, 人們還從電池結(jié)構(gòu)上采取措施, 其中Z重要的就是采用多帶隙疊層電池結(jié)構(gòu), 即多個不同帶隙的p-i-n結(jié)疊加的結(jié)構(gòu), 這樣可減薄每個子電池的i層厚度, 使每個電池的內(nèi)電場增強, 從而增加了每個子電池的載流子收集效率.
　　經(jīng)過十幾年的不斷探索, 目前在提高非晶硅薄膜太陽電池的效率穩(wěn)定性方面取得了很大的進步, 其光電轉(zhuǎn)換效率的衰退率已達到小于15%. 光電轉(zhuǎn)換效率本身也有明顯的提高, 如小面積的已達到13%, 大面積的已超過10%, 組件的達到7.1%.
　　技術(shù)上的突破與進步帶來了更大規(guī)模的發(fā)展, 如九十年代中期, 國際上先后建立了數(shù)條5-10MW的薄膜太陽電池組件生產(chǎn)線, 生產(chǎn)能力增加了25MW. 生產(chǎn)流程實現(xiàn)了全自動化, 組件面積為平方米量級, 采用新型封裝技術(shù), 產(chǎn)品組件壽命達到10年以上.
　　我國自70年代末開始研究非晶硅薄膜太陽電池, 到80年代末小面積電池效率達到11.2%, 大面積電池效率超過8%, 均達到國際先進水平. 然而在產(chǎn)業(yè)化方面落后于國外, 至今沒有一條具有自主知識產(chǎn)權(quán)的非晶硅薄膜太陽電池生產(chǎn)線.
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