多晶硅薄膜太阳电池的研究作者：肖怀春来源：《数字化用户》2013年第28期 能源和环境已成为21世纪人类社会发展面临的两大重要课题。当今世界能源主要是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主体的结构，化石能源具有储量有限和不可再生的特点，据英国石油公司统计数据世界能源消耗速度估算，石油和天然气将在60年内耗尽，煤炭也只能维持人类使用约110年。太阳电池发电是解决未来能源问题的重要途径，而成本过高是制约其发展的因素。薄膜电池是实现太阳电池低成本的主要途径。多晶硅薄膜电池由于具有较高的转换效率和大幅度降低成本的潜力而逐渐成为人们研究的热点。与非晶硅薄膜太阳电池相比，多晶硅薄膜太阳电池既具有晶体硅电池的高效率和高稳定性，又保持了薄膜电池低成本的特点。另外，多晶硅薄膜具有良好的长波吸收特性，若用多晶硅薄膜作为叠层电池的底电池，可大大提高电池对太阳光的利用率。 一、多晶硅薄膜太阳电池的结构
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多晶硅薄膜太阳电池根据其设计和制作工艺的不同会有不同的结构。常见的多晶硅薄膜
电池基本结构为投饵机n/p同质结结构，但是受薄膜材料的透光损失、太阳电池的背欧姆接触及结深的影响，仅使用n/p型作为多晶硅薄膜太阳电池结构难以获得较高的光电转换效率。目前，常采用n+/p+/p+型结构，如下图所示：
防盗车牌架二、多晶硅薄膜太阳电池关键问题法兰锻造
行线槽 发热的鞋子多晶硅薄膜太阳电池研究的关键问题主要有两个方面：其一是衬底的选择，其二是高质量多晶硅薄膜的制备。无论是哪个方面，都必须尽量满足“低成本、高效率、便于产业化”的基本要求。衬底的选择一般应满足以下几个条件：成本低廉；具有良好的导电性或绝缘性；无毒性；热膨胀系数与硅相近，失配小；具有一定的机械强度。
多晶硅薄膜太阳电池的效率高低很大程度上取决于多晶硅薄膜材料性能的优劣。出，多晶硅薄膜是由许多大小不等、具有不同晶面取向的小晶粒构成的，晶粒与晶粒之间是原子作无序排列的过渡区，即晶界。在多晶硅薄膜中，晶界的面积较大，这是多晶硅薄膜的主要缺陷。由晶界产生的结构缺陷会导致材料电学性能的降低，主要体现在以下两个方面：其一，晶界会引入势垒，导致多数载流子传输受到阻碍；其二，晶界之间的界面会成为少数载流子的复合中心，降低少数载流子的扩散长度，降低开路电压。通常采用两种方 法减少多晶硅薄膜晶界，一种是增大晶粒尺寸，另一种是使晶粒沿柱状方向生长。晶粒尺寸增大，晶粒与晶粒间的接触面积变小，直接减小晶界；晶粒沿柱状生长，即使晶粒垂直于衬底表面生长，这样晶界就会垂直于衬底表面，从而使光生载流子在运动时可以尽量不触及晶界，极大地减少了光生载流子在晶界内的复合，相当于间接地减少了多晶硅薄膜的晶界。
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