三種重要的材料 — 用于異質結太陽能電池:晶體硅(c-Si),非晶硅(a-Si),氧化銦錫(ITO)
晶體硅「 c-Si 」
晶體硅(c-Si)是當今快速發(fā)展的光伏(PV)產業(yè)的基礎,并以晶體晶片的形式經常被用于制造標準的同結太陽能電池。硅似乎是接近理想的光伏材料,因為它豐富、無毒,并且受益于龐大的知識庫和工業(yè)基礎設施。通過在玻璃上沉積非晶硅(a-Si:H),然后在550-600C下退火6-24小時,可以很容易地生長c-Si薄膜。最大的挑戰(zhàn)可能是Si和SiO 2的高界面反應性。盡管如此,硅外延已經在許多國外襯底上實現(xiàn)。光伏太陽能電池可能需要外延增厚到2-10米,有效光捕獲達到15%或更高的效率。c-Si有兩種,多晶硅和單晶硅,但 單晶硅 是HJT太陽能電池唯一考慮使用的一種,因為它有更高的純度,因此效率更高。
非晶硅「 a-Si 」
在70年代,人們發(fā)現(xiàn) 非晶硅(a-Si)適合用于 薄膜光伏技術,并且可以作為太陽能電池中的半導體,是制造異質結太陽能電池的第二大重要材料。就器件特性而言,非晶硅不同于晶體(有序)硅。在不需要形成晶體的情況下,可以在遠低于200℃的溫度(約200℃)下在各種基板材料上加工,為各種電子產品提供了一些獨特的性能。但是此工藝會導致結構損失和缺陷,例如懸垂鍵和扭曲的Si-Si鍵(在長度和角度上)。缺陷在電子與空穴重新結合的能隙中產生能級,從而限制了電流。雖然a- si本身有密度缺陷,但應用氫化工藝可以解決這些問題,產生 氫化非晶硅(a- si:H),這種工藝更容易摻雜,帶隙更寬,使其更好地用于制造HJT電池。
氫化非晶硅 自70年代引入以來一直是一種很有前途的材料,其用途一直持續(xù)到今天,用于混合太陽能電池、開關器件、數(shù)字X射線和光學成像、可見光致發(fā)光、薄膜晶體管、用于檢測生物分子的光傳感器、微機電系統(tǒng)(MEMS)、氣體傳感器、,高能粒子像素探測器、光電探測器等。氫化非晶硅薄膜及其合金是實現(xiàn)先進光電器件的有力競爭者。
「美能光伏」針對 非晶硅材料,研發(fā)了 傅里葉變換紅外光譜儀 和 研發(fā)級晶化率測試儀,幫助企業(yè)控制生產工藝,提高商業(yè)成品電池片光電轉化率!
氧化銦錫「 ITO 」
氧化銦錫 是氧化銦(III)和氧化錫(SnO2)的固溶體,作為透明半導體材料具有獨特的性能。氧化銦錫通常在大多數(shù)體積中立即可用??梢钥紤]高純度,亞微米和納米粉末形式。
氧化銦錫(ITO)是 異質結太陽能電池透明導電氧化物(TCO)層的首選材料,透明導電氧化物(TCO)薄膜的沉積技術對于光電器件的高性能至關重要。ITO的反射率和電導率特性使其成為HJT太陽能電池較好的接觸層和外層。
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環(huán)境保護 成為了全世界關注的焦點問題,我國調整能源結構是國家戰(zhàn)略層面的選擇,未來國家大力 推進新能源和可再生能源建設的趨勢將不可逆轉,光伏發(fā)電的規(guī)模在未來將進一步擴大。異質結太陽能電池的應用場景極為廣泛,為太陽能行業(yè)擴大太陽能發(fā)電的應用市場開辟了新道路。
原標題:制造異質結太陽能電池的材料