a-Si/poly-Si薄膜叠层太阳电池结构的优化设计

【作者】 耿新华； 葛惠春； 薛俊明； 李洪波； 王庆章； 张丽珠； 王宗畔；

【机构】 南开大学；

【摘要】 <正>0 引言 a-Si太阳电池由于省材、低能耗、便于大面积连续自动化生产,在降低成本方面具有很大的优势,因此,一直受到人们的重视,并在研究水平利产业化方面得到持续发展。然而,由于a-Si太阳电池本征吸收层的带隙较宽( 1.7～1.8eV),仅能吸收波长小于 700nm的太阳光谱,其对太阳光谱能的利用率不足48％,因此其效率的增加受到限制。理论计算表明,其转换效率的最大值仅为15％。另外,a-Si太阳电池还存在一个最大的缺点,即其效率的光致衰退效应。为了更充分地利用太阳光谱,以进一步提高电池的效率,同时也为了提高a-Si太阳电池的稳定性,人们普遍采用了叠层电池结构。常用的技术最成熟的电池结构为a-Si/a-SiGe双结叠层,或 a-Si/a-SiGe/a-SiGe三结叠层结构。然而,目前a-SiGe遇到的问题是薄膜材料质量随Ge含量的增加而变差,因而,其带隙的减小受到薄膜质量要求的限制。目前,只有器件质量的a-SiGe的带隙在1.35eV以上,效率最高的a-Si/a-siGe/a-SiGe三结叠层电池的光谱相应长波限仅扩展到 900nm,即利用了太阳光谱能的 68％。更多还原