薄膜晶体硅太阳能电池行业报告(编辑修改稿)内容摘要:

始漫射(这是由等离体粗糙处理的 Lambertian 特性所决定的),很大比例的光子会以大于逃逸角的角度打在前表面上。 因此,大部分的光子会再次向内反射而第三次穿过有源层。 这种情况不断地重复,使得光子有可能多次穿越外延层(图 1)。 在实践中,这种反射器是通过电化学生长孔隙率高低交替变化的多孔硅叠层(多重布拉格反射器)来制作的。 在外 薄膜晶体硅太阳能电池的潜力 作者: Koen Snoeckx Guy Beaucarne Filip Duerinckx Ivan Gordon Jef Poortmans IMEC 20201218 点击 :1682 延生长有源层的过程中,多孔硅叠层自动转变成包含不同尺寸大小的孔洞的交替层(图 4)。 这种结构已经被证明是一种理想的基于构造干涉的反射器。 对于一个 15层的多孔硅叠层,计算 表明光程长度增大为原来的 14 倍。 也就是说, 15 mm薄层的光学表现相当于厚度为210mm的硅层。 为了验证这两种改进方法的有效性,在三种不同的载体 衬底 上制作表面积为 18 cm2的外延电池。 在作为验证概念的单晶硅衬底上,电池的 效率 提高到 %,填充因子达到%,这表明使用重组织多孔硅叠层不存在电导问题。 而在低质量的硅衬底上获得的实验结果略低,效率是 %,填充因子为 %。 对于多孔硅而言,在多晶衬底上生长的外延层质量较差,这个事实可以解释性能下降的原因。 目前正在优化 工艺 ,在不久的将来有望获得更高效率的增益。 多晶硅薄膜的改进 对于另一种类型的 太阳能电池 ,也就是基于铝诱导晶化的多晶薄膜太阳能电池,我们最近获得了创纪录的 7%的效率。 该电池制作在高温衬底上,使用基于铝诱导晶化非晶硅的种子层,在 1130℃ 下将种子层外延增厚成吸收层。 需要指出的是,在这种工艺中硅不需要重新熔化。 而在陶瓷衬底上将硅重新熔化是 获得多晶硅太阳能电池的另一种方法。 然而,这种方法需要极高的温度(超过 1400℃ ),这就要求衬底具有非常好的热稳定性,而且被污染的风险也很大。 取 得这些成绩的关键在于专门设计并实现的电池接触,并结合以等离子体粗糙处理的表面。 大多数适用于多晶硅太阳能电池的高温衬底都是绝缘体,所以必须开发新。
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