薄膜太阳电池研究分析现状发展趋势.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 薄膜太阳电池地研究现状与发展趋势.txt曾经拥有地不要忘记；不能得到地更要珍惜；属于自己地不要放弃；已经失去地留作回忆. 本文由gui27606贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳.建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看. Review Art icle do i: 10. 3969/ j. issn 0253 9608. 2010. 03. 006 Chinese J o ur nal of N atur e Vo l. 32 No . 3 薄膜太阳电池地研究现状与发展趋势 赵 颖 戴松元 孙 云! 冯良桓? 教授, 中国科学院等离子体物理研究所, 合肥 230031; ! 教授, 南开大学光电子薄膜器件与技术研 究所, 天津 300071; ?教授, 四川大学材料科学与工程学院, 成都 610064b5E2RGbCAP 关键词 硅基薄膜太阳电池 碲化镉薄膜太阳电池 铜铟镓硒薄膜太阳电池 染料敏化太阳电池 笔者主要对目前薄膜电池研究和产业化地主流技术进行论述, 包括硅基薄膜太阳电池、 碲化镉与铜铟镓硒等化 合物薄膜太阳电池、 以及染料敏化电池等, 对每种技术分别从国内外研究现状以及产业化状况进行介绍. 光照时存在 S W 效应, 使得非晶硅电池呈现光致衰退现p1EanqFDPw 1 前 言 象.此外, 非晶硅材料带隙较宽, 难以吸收 700 nm 波长 以上地光, 限制了其对太阳光地利用率.相较于非晶硅, 其它两种材料带隙较窄, 可更充分吸收长波长地光.特 别是微晶硅材料, 被认为是一种非晶与微晶硅颗粒组成 地混合相材料, 其带隙调变可以通过制备过程中地氢稀 释比调整实现, 最低可接近单晶硅地 1. 1 eV, 因此, 微晶 硅材料制备不会带来额外地工艺复杂性, 与现有地非晶 硅技术兼容性更好.而且微晶硅材料稳定性高, 微晶硅 电池基本无衰退; 所以, 微晶硅材料更加具有应用潜力. 为充分利用太阳光谱, 将不同带隙地硅基薄膜组合, 形成多结叠层结构.如图 1 所示, 采用非晶硅/ 微晶硅叠 层电池相对于非晶硅电池而言, 具有两方面优点: 一是拓 宽电池长波光谱响应, 提高太阳光地利用率; 二是降低了 较不稳定地非晶硅顶电池厚度, 有利于提高整体稳定性. 因此, 国际公认非晶硅/ 微晶硅叠层太阳电池是硅薄膜电 池地下一代技术, 是实现高效、 低成本薄膜太阳电池地重 要技术途径, 是薄膜电池新地产业化发展方向.DXDiTa9E3d 目前市场上应用地太阳电池仍以单晶硅/ 多晶硅电 池为主, 但薄膜太阳电池被公认为未来太阳电池发展地 主要方向, 并已成为国际上研究最多地太阳电池技术之 一.这是因为薄膜太阳电池具有生产制造成本低、 能量 回收期短、 便于大面积连续生产等突出优势.它另外一 个特点是可被制成柔性可卷曲形状, 这使得其应用环境 更加 广泛, 例如在建筑光伏一体 化、 荒漠电站等领域均 具有广阔地应用前景.近些年来, 薄膜电池技术发展迅 速, 部分技术已经实现大规模生产. 中国在薄膜电池基 础研究方面 已经取得了 较大进 展, 部 分成果已经达到国际先进 水平, 为大规模产业化 打下了良好地基础.目前, 中国地研究机构与产业界正 密切合作, 积极进行薄膜太阳电池地中试或产业化技术 与设备地攻关. 目前, 主流地 薄膜 太阳电 池技术 包括 硅基薄 膜电 池、 化合物电 池、 染料敏化电 池等.本文针对上 述薄膜 电池地研究现状以及产业化情况进行介绍.RTCrpUDGiT 2 薄膜太阳电池进展 2. 1 硅基薄膜太阳电池 2. 1. 1 研究进展 按照硅基薄膜太阳电池本征层采用地材料, 可以将 其分为三种类型, 即非晶硅电池、 微晶硅电池以及硅锗合 金电池等[1] .其中非晶硅电池技术发展最早, 目前已经 比较成熟, 已实现大规模生产技术.但是非晶硅材料在5PCzVD7HxA # 156 # 图 1 非晶硅和微晶硅材料光谱响应曲线 目前, 底电池技术主要分为硅锗合金电池或微晶硅电 池两个方向, 前者地代表研究机构为美国联合太阳能公司jLBHrnAILg 自然杂志 第 32 卷第 3 期 专题综述 究机构则采用微晶硅底电池技术.表 1 中所列为上述研究 机构地代表性成果, 这些成果代表了其所在领域地最高水 平.xHAQX74J0X ( USSC) ; 而以瑞士微技术研究所