薄膜硅太阳能电池的研究状况
硅薄膜太阳电池研究
满足该 太阳 电池 的大规模生产的要求仍
然 有疑 问 ， 同时也存 在 镉 的污染 问题 。
维普资讯
疗 业 ● ●
立足 北京
放 眼全 球
艘 好观在
把＿ 嚣
故采 用 Ｐ — 硅 在 自然界 中储量 丰 富 （ 是地 球 上储 量 第 二 光 注八 所 及的 整个 范 围 内尽 量布 满 电场 ， 硅 太 元 素 ）而 且 无毒 、 ， 无污 染 ， 人 们研 究 最 多 ， 术 ｒｎ型 的 电池结 构。其 中 ｉ 是 技 为本征 层 ， 处在 Ｐ和 ｎ产
Ｃｕｎｅ 薄膜 通 常采 用真 空蒸 发 的方 ｌＳ 法制 备 。Ｃｄ／ ｕｎＧａ）ｅ薄膜 太 阳 电 Ｓ Ｃ ｌ｛ Ｓ 池 经 过 多 年 的 研 究 开 发 ， Ｓ ｕｎｅ Ｃｄ／Ｃ ｌＳ
薄膜 太 阳 电池 已经 开 始进行 商 业 化试 生
产 ，组件 的稳 定效率 达 １％。而 Ｃ Ｓ １ ｄ／ Ｃ ｌＧ Ｓ 阳 电池 的效率达 到 了 ８ ｕｎ ａｅ太 ％ （ 近多 晶硅 太 阳电池的效 率 ） 接 。但存在
膜太阳电池的优缺点， 阐明了其发展方向。指出多晶硅薄膜太阳电池具有最好的发展潜力和应用前景。 关键 词 硅 薄膜 太 阳 电池 发展 潜力 应用 前景
ｌ ＮｖＥｓＴ｜ ＧＡＴ ｏＮ ｏＮ Ｓ Ｌ ＣｏＮ ＴＨ｜ ｌ Ｍ ｌ Ｉｌ Ｎ Ｆ Ｌ ｓｏＬＡ ｃＥＬ Ｓ Ｒ Ｌ Ｌａ ｉｏＨｕ ｉ ｕ ｎ ｈ ｎ Ｔｎ ｊ ａ ＬｕＺ ｍ｛ｑ Ｃ ｅ ｉｇｉ ｎ
０引 言 目前 太阳电池光伏 发电技术越来越受到世界各 来自膜 太阳 电池 等 。
Ｃｄ－ Ｔ Ｓ Ｃｄ ｅ薄膜 太 阳 电池达 到 了近 商业 化应用 的
硅基薄膜电池有机太阳能电池的优缺点及应用前景
硅基薄膜电池有机太阳能电池的优缺点及应用前景1.高效转换：硅基薄膜电池具有高效的光电转换效率，可以将太阳光转化为电能，提供持续的电力。
2.稳定性：硅基薄膜电池具有较高的稳定性，不容易受到外界因素的影响，能够在各种环境条件下正常工作。
3.长寿命：硅基薄膜电池的使用寿命较长，可达到20年以上，相对其他太阳能电池而言经济性更高。
4.可靠性：硅基薄膜电池具有较高的可靠性，不容易发生故障或损坏，维护成本低。
1.成本较高：硅基薄膜电池的生产和制造过程比较复杂，需要大量的能源和耗材，造成成本较高。
2.能源消耗：硅基薄膜电池在制造过程中消耗了大量的化石能源，对环境造成一定程度的污染。
目前，硅基薄膜电池已经广泛应用于太阳能发电领域。
随着清洁能源的需求不断增加，硅基薄膜电池有望在未来取得更广阔的市场应用。
此外，硅基薄膜太阳能电池还可以应用于移动设备、无线充电等领域，方便储存和利用太阳能。
有机太阳能电池的优点：1.轻薄柔性：有机太阳能电池的薄膜材料较轻薄，具有较好的柔韧性，可以制作成各种形状的设备。
2.高度可塑性：有机太阳能电池可以利用印刷等方法进行大面积生产，成本相对较低。
3.环保：有机太阳能电池以有机材料作为主要材料，相比硅基薄膜电池，其制造过程更加环保。
有机太阳能电池的缺点：1.能量转换效率较低：有机太阳能电池的能量转换效率相对较低，目前尚无法达到硅基薄膜电池的水平。
2.稳定性较差：有机太阳能电池的稳定性较差，容易受到外界因素的干扰，使用寿命较短。
有机太阳能电池的应用前景：有机太阳能电池在柔性电子、智能穿戴设备、电子纸、户外广告等领域具有广阔的应用前景。
其轻薄柔性的特性使其能够应用于各种形状的设备，为设备制造和能源利用提供了更多的可能性。
未来随着技术的进一步发展，有机太阳能电池的能量转换效率也有望得到提升，增加其在能源领域的应用范围。
综上所述，硅基薄膜电池和有机太阳能电池各自具有一系列的优缺点和应用前景。
在未来的清洁能源领域，这两种电池有望共同推动太阳能技术的发展，为人类提供更加清洁可持续的能源供应。
《2024年CZTSSe薄膜太阳能电池的电学性能及晶体质量研究》范文
《CZTSSe薄膜太阳能电池的电学性能及晶体质量研究》篇一一、引言随着能源危机日益严重，寻找清洁、可持续的能源成为科研领域的重要课题。
薄膜太阳能电池以其高效、环保的特性备受关注。
其中，CZTSSe（铜锌锡硫硒）薄膜太阳能电池因其良好的光电转换效率和稳定性，逐渐成为研究的热点。
本文将深入探讨CZTSSe薄膜太阳能电池的电学性能及晶体质量，以期为相关研究提供参考。
二、CZTSSe薄膜太阳能电池概述CZTSSe薄膜太阳能电池是一种基于铜锌锡硫硒化合物材料的薄膜太阳能电池。
该材料具有较高的光吸收系数和良好的光稳定性，使其在太阳能电池领域具有巨大的应用潜力。
此外，CZTSSe材料还具有较高的环境友好性，符合绿色能源的发展趋势。
三、电学性能研究1. 电流-电压特性电学性能是评估太阳能电池性能的重要指标。
通过测量CZTSSe薄膜太阳能电池的电流-电压曲线，可以了解其开路电压、短路电流、填充因子和光电转换效率等关键参数。
研究表明，通过优化制备工艺和掺杂元素，可以有效提高CZTSSe薄膜太阳能电池的电学性能，从而提升其光电转换效率。
2. 载流子传输与复合载流子的传输与复合过程直接影响太阳能电池的性能。
通过对CZTSSe薄膜太阳能电池的载流子传输机制进行研究，可以深入了解其内部的电子结构、能带关系和缺陷态分布等。
此外，研究载流子复合过程也有助于提高太阳能电池的稳定性和寿命。
四、晶体质量研究1. 晶体结构与形貌晶体结构和形貌是影响CZTSSe薄膜太阳能电池性能的关键因素。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜等手段，可以观察和分析CZTSSe薄膜的晶体结构、晶粒大小和分布等。
这些信息有助于了解薄膜的生长过程和晶体质量，从而为优化制备工艺提供指导。
2. 缺陷分析缺陷是影响CZTSSe薄膜晶体质量的重要因素。
通过光致发光、深能级瞬态谱等手段，可以研究CZTSSe薄膜中的缺陷类型、浓度和分布等。
这些信息有助于了解缺陷对电学性能的影响，为提高晶体质量和改善太阳能电池性能提供依据。
硅基薄膜太阳能电池的发展现状与未来发展趋势
硅基薄膜太阳能电池的发展现状与未来发展趋势硅基薄膜太阳电池的研究现状及硅基薄膜太阳电池的研究现状及前景薄膜太阳电池的研究现状摘要：本文着重介绍了非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池原理、制备方法，从材料、工艺摘要与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处，并提出改进方法。
同时介绍了国内外硅基薄膜太阳电池研究的进展，最后展望了薄膜太阳能电池的发展前景。
关键词：太阳能电池；薄膜电池；非晶硅；多晶硅；微晶硅；光伏建筑；最新进展关键词一、引言太阳电池是目前主要的新能源技术之一，它利用半导体的光电效应将光能直接装换为电能。
目前太阳电池主要有传统的（第一代）单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池以及新型的（第二代）薄膜电池。
薄膜太阳电池可以使用其他材料当基板来制造，薄膜厚度仅需数μm，较传统太阳能电池大幅减少原料的用量。
目前光伏发电的成本与煤电的差距还是比较大，其中主要的一项就是原材料即的价格。
薄膜太阳电池消耗材料少，降低成本方面的巨大潜力。
薄膜太阳能电池的种类包括：非晶硅(a-Si)、多晶硅(poly-Si)、化合物半导体II-IV 族[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2] 、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化物)等。
如果要将太阳电池大规模应用为生活生产提供能源，那么必须选择地球上含量丰富，能大规模生产并且性能稳定的半导体材料，硅基薄膜电池的优越性由此凸显。
本文主要综述硅基薄膜太阳电池（包括多晶硅薄膜电池、非晶硅薄膜电池）的发展现状及并简要分析其发展前景。
二、非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池非晶硅(a-Si) (a 非晶硅太阳电池是上世纪70 年代中期发展起来的一种薄膜太阳电池，它制备温度低，用材少，便于工业化生产，价格低廉，因而受到高度重视。
现阶段非晶硅太阳电池的转换效率已从1976 年的1%~2%提高到稳定的12~14%，其中10cmХ10cm 电池的转换效率为10.6%.小面积的单结的电池转换效率已超过13%。
薄膜硅太阳能电池的研究状况分析
薄膜硅太阳能电池的研究状况分析摘要：薄膜硅太阳能电池具有广阔的前景，但是当前大规模产业化的非晶硅薄膜电池效率偏低，为了实现光伏发电平价上网，必须对薄膜硅太阳能电池进行持续的研究。
本文主要总结了提高薄膜硅太阳能电池效率的主要技术与进展，如TCO技术、窗口层技术、叠层电池技术和中间层技术等，这些技术用在产业化中将会进一步提高薄膜硅太阳能电池的转换效率，进而降低薄膜硅电池的生产成本。
一引言在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下，可持续发展战略普遍被世界各国接受。
光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点，被认为是二十一世纪最重要的新能源。
当前基于单晶硅或者多晶硅硅片的晶体硅电池组件市场占有率高达90%，但是，晶体硅电池本身生产成本较高，组件价格居高不下，这为薄膜硅太阳能电池的发展创造了机遇。
薄膜硅太阳能电池的厚度一般在几个微米，相对于厚度为200微米左右的晶体硅电池来说大大节省了原材料，而且薄膜硅太阳能电池的制程相对简单，成本较为低廉，因此在过去的几年里薄膜硅太阳能电池产业发展迅猛。
但是当前大规模产业化的薄膜硅太阳能电池转换效率只有5%-7%，是晶体硅太阳能电池组件的一半左右，这在一定程度上限制了它的应用范围，也增加了光伏系统的成本。
为了最终实现光伏发电的平价上网，必须进一步降低薄膜硅太阳能电池的生产成本，因此必须对薄膜硅太阳能电池开展持续的研究，利用新的技术与工艺降低薄膜硅太阳能电池的成本。
本文着重从提高薄膜硅太阳能电池的转换效率方面介绍当前薄膜硅太阳能电池的研究现状。
二、提高薄膜硅太阳能电池效率的措施提高薄膜硅太阳能电池效率的途径包括：提高进入电池的入射光量；拓宽电池对太阳光谱的响应范围；提高电池的开压尤其是微晶硅薄膜太阳能电池（?c-Si）的开压；抑制非晶硅薄膜太阳能电池（a-Si）的光致衰退效应等。
CIGS薄膜太阳能电池研究报告
生成CIGS薄膜的电化学反应过程为：
Mn++ne-→M
H2SeO3+4H++4e-→Se+3H2O xM+ySe→MxSey
式中：M是金属Cu、In和Ga；x、y是院子或离子 数；n是电子书或价数。
电沉积在原理上比较简单，但在电化学方而 变得很复杂，因为除了沉积出三元（四元）的 CIS（CIGS）外，还有可能沉积出单一元素或者 其他二元素相。Guillen等用XRD和选择化学刻蚀 的方法确定CuSex和InSex化合物是前驱薄膜的主 要杂相。一般采用电沉积法制备CIGS薄膜，要与 蒸发法或溅射法结合起来调整元素配比，才能 得到高质量的薄膜。
在性硒且化容过 易程 挥中 发， ，H需2S要e是高最压好容的器硒储源存，。但固H态2SSee的作最为大硒缺源点，是Se其压具难有以毒控 制，在热处理过程中会导致In、Ga等元素的损失，在大规模生产中 有很多问题，但是无毒。
为了避免传统硒化工艺上长时间的热处理造成Cu、In损失及不必要 的扩散或氧化，快速热处理工艺（rapid thermal processing, RTP）己 被广泛应用于CIGS薄膜制备过程。利用卤钨灯作为加热室内部安装自行设计加工的Cu、In、Ga 和Se独立蒸发源、衬底支架和衬底加热器。蒸发源 由陶瓷圆柱型增锅、缠绕在增锅外的Mo丝加热器 以及增锅底部的热电偶组成，采用PID自动温度控 制仪控温.。Cu，In和Ga源成品字形排列，均倾斜一 个微小的角度，将蒸发口对准衬底中心，衬底距离
蒸发源280mm。硒蒸发源安装的位置高于Cu、In和 Ga蒸发源。在蒸发过程中，硒源的蒸发温度较低、 蒸发速率较大，容易受其他蒸发源及衬底加热器的
CIGS太阳电池结构
典型的CIGS薄膜太阳电池的结构，其主要 有：基底（玻璃，柔性衬底）、背电极Mo （0.5~1.5um）、吸收层CIGS（1.5~2um）、缓 冲层CdS（0.03~0.05um）、透明导电层i-ZnO （0.05~0.09um）和n-ZnO:Al（0.35~0.50um）、 上电极Ni/Al（0.05~3.00um）、减反层MgF2 （0.1um)。
2023年薄膜太阳电池行业市场发展现状
2023年薄膜太阳电池行业市场发展现状近年来，随着环保意识的普及和能源消耗量的快速增长，全球对可再生能源的需求逐渐增加。
作为其中一种可再生能源，太阳能发电技术备受关注，并在全球范围内得到快速发展。
而薄膜太阳电池，作为太阳能电池的一种重要类型，其市场前景也越来越广阔。
一、市场情况1. 全球市场据市场调研机构Grand View Research统计，全球薄膜太阳电池市场规模将在未来五年内以8.5%的年复合增长率增长，到2025年将达到87.8亿美元。
而且，随着技术不断进步和成本下降，市场需求将会继续增长。
2. 中国市场目前，中国是全球太阳能电池制造业最大的生产国，而作为其中的一部分，薄膜太阳电池市场也在不断扩大。
根据CW Research的数据，2017年中国薄膜太阳电池市场占比已达全球的36.9%。
而且，随着国家政策的不断加强，中国薄膜太阳电池市场的规模将会继续增加。
如2019年新能源汽车补贴退坡政策，针对在微型电动汽车领域具有对新能源电池生产厂家认证、商业化生产能力的企业，将给予一定量的薄膜太阳电池补贴。
二、技术进步1. 高效率相对于传统多晶硅太阳电池，目前市场上的薄膜太阳电池更具有灵活性、轻薄、易于安装等优势。
而且，随着技术的发展，薄膜太阳电池的能量转化效率也在逐渐提高。
如目前市场上的柔性有机太阳能电池，其能量转化效率已经达到了12.6%。
2. 薄膜材料同时，因为薄膜太阳电池所使用的薄膜材料的成本和能耗都比传统多晶硅太阳电池低，所以薄膜太阳电池也更具有竞争力。
目前市场上主流的薄膜材料主要有铜铟镓硫（CIGS）、钙钛矿、有机物料等。
三、市场前景1.行业整合由于供应商的增加和价格竞争，薄膜太阳电池的竞争很激烈。
在这种竞争环境下，行业整合成为了行业发展的一种必然趋势。
如2019年某国际公司收购了某薄膜太阳电池生产商，进一步加强了其在该领域的市场地位。
2. 政策支持目前，全球越来越多的政府开始采取措施，推动可再生能源的发展。
《柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控》范文
《柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控》篇一一、引言随着科技的不断进步，可再生能源的研究与应用日益受到人们的关注。
其中，太阳能电池作为一种高效、环保的能源转换设备，其发展尤为重要。
柔性薄膜硅及SHJ（异质结）太阳电池作为太阳能电池的一种，具有重量轻、柔韧性好、效率高等优点，在众多领域有着广泛的应用前景。
本文旨在探讨柔性薄膜硅及SHJ太阳电池的材料与输出特性调控。
二、柔性薄膜硅材料及其特性柔性薄膜硅材料作为一种新型的太阳能电池材料，其优势在于其具有较高的光电转换效率、良好的柔韧性和较低的成本。
这种材料主要由硅基薄膜和柔性基底组成，其中硅基薄膜可以是多晶硅、非晶硅等不同形式的硅。
1. 材料组成与结构柔性薄膜硅材料的制备主要包括薄膜的制备和基底的选材。
硅基薄膜通过物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等技术制备而成，具有较好的光吸收性能和导电性能。
基底材料的选择主要考虑其柔韧性、耐热性、成本等因素，常用的有聚酰亚胺（PI）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）等。
2. 输出特性柔性薄膜硅太阳电池的输出特性主要受光照强度、温度等因素的影响。
在光照强度一定的条件下，其电流-电压曲线呈典型的PN结二极管特性，具有良好的光电转换效率和填充因子。
同时，柔性薄膜硅太阳电池还具有较高的温度系数，能够在较宽的温度范围内保持稳定的输出性能。
三、SHJ太阳电池材料与输出特性SHJ太阳电池是一种采用异质结结构的太阳能电池，其优点在于具有较高的开路电压和填充因子，以及较低的光照诱导衰减。
1. 材料组成与结构SHJ太阳电池主要由P型非晶硅层、I型硅基材料层和N型非晶硅层组成，形成了一个P-I-N的异质结结构。
这种结构使得电池在光照条件下能够有效地分离光生载流子，从而提高光电转换效率。
2. 输出特性SHJ太阳电池的输出特性主要表现在其电流-电压曲线上。
在光照条件下，其开路电压较高，短路电流密度较大，填充因子也较高。
此外，SHJ太阳电池还具有较好的温度稳定性和光谱响应范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
薄膜硅太阳能电池的研究状况作者：訾威王辉摘要：薄膜硅太阳能电池具有广阔的前景，但是当前大规模产业化的非晶硅薄膜电池效率偏低，为了实现光伏发电平价上网，必须对薄膜硅太阳能电池进行持续的研究。
本文主要总结了提高薄膜硅太阳能电池效率的主要技术与进展，如TCO技术、窗口层技术、叠层电池技术和中间层技术等，这些技术用在产业化中将会进一步提高薄膜硅太阳能电池的转换效率，进而降低薄膜硅电池的生产成本。
一引言在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下，可持续发展战略普遍被世界各国接受。
光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点，被认为是二十一世纪最重要的新能源。
当前基于单晶硅或者多晶硅硅片的晶体硅电池组件市场占有率高达90%，但是，晶体硅电池本身生产成本较高，组件价格居高不下，这为薄膜硅太阳能电池的发展创造了机遇。
薄膜硅太阳能电池的厚度一般在几个微米，相对于厚度为200微米左右的晶体硅电池来说大大节省了原材料，而且薄膜硅太阳能电池的制程相对简单，成本较为低廉，因此在过去的几年里薄膜硅太阳能电池产业发展迅猛。
但是当前大规模产业化的薄膜硅太阳能电池转换效率只有5%-7%，是晶体硅太阳能电池组件的一半左右，这在一定程度上限制了它的应用范围，也增加了光伏系统的成本。
为了最终实现光伏发电的平价上网，必须进一步降低薄膜硅太阳能电池的生产成本，因此必须对薄膜硅太阳能电池开展持续的研究，利用新的技术与工艺降低薄膜硅太阳能电池的成本。
本文着重从提高薄膜硅太阳能电池的转换效率方面介绍当前薄膜硅太阳能电池的研究现状。
二、提高薄膜硅太阳能电池效率的措施提高薄膜硅太阳能电池效率的途径包括：提高进入电池的入射光量；拓宽电池对太阳光谱的响应范围；提高电池的开压尤其是微晶硅薄膜太阳能电池（µc-Si）的开压；抑制非晶硅薄膜太阳能电池（a-Si）的光致衰退效应等。
我们将从这几个方面介绍提高薄膜硅电池效率的方法。
（一）提高薄膜硅太阳能电池对光的吸收对于单结薄膜硅太阳能电池，提高其对光的吸收将提高电池的电流密度，对电池效率将产生直接的影响。
Berginski等人通过实验结合模拟给出了提高电池对光的吸收途径，如图1所示：可以看出薄膜硅电池的前电极对光的吸收、折射率的错误匹配、窗口层对光的吸收、背反电极吸收损失以及玻璃反射都会减少电池对光的吸收，因此提高电池的光吸收可从这几个方面着手。
图1 在织构ZnO表面沉积单结微晶硅薄膜太阳能电池（本征层厚度为1微米）的QE、吸收1-Rcell以及影响电池吸收的因素1．前透明导电氧化物薄膜（TCO）的研究当前采用具有一定绒度的TCO薄膜是提高薄膜硅太阳能电池效率的有效途径，这是因为入射光线在TCO绒面或背反射电极处被散射，由于散射光在薄膜中具有更长的光程，因此被吸收的几率更大。
目前大规模商业化的TCO是使用常压化学气相沉积掺氟的SnO2（FTO）。
Oerlikon公司采用低压化学气相沉积（LPCVD）掺硼的ZnO，由于制备的TCO 表面具有一定的绒度，可直接用在电池上。
Meier 等人通过优化LPCVD沉积工艺参数获得的ZnO:B整体性能优于FTO ，在此基础上获得单结非晶硅薄膜太阳能电池的稳定效率达到9.1%。
但是目前国际上研究的热点是利用磁控溅射技术沉积掺Al的ZnO（AZO），由于AZO薄膜的主体Zn、A1在自然界中的储量丰富，生产成本低，具有价格优势；而且AZO 具有FTO薄膜无法相比的优越性：无毒、氢等离子中的稳定性高、制备技术简单、易于实现掺杂等；最重要的是AZO在光、电特性方面可满足当今商用FTO薄膜的一切指标。
使用溅射技术沉积的AZO表面光滑，但是通过稀HCl溶液腐蚀后可获得具有优异陷光能力的表面。
图2为典型的在AZO织构表面与光滑表面上获得的电池量子效率图，可看到在织构的表面上将获得更大的电流密度。
图3为使用三种制备TCO技术获得的TCO表面形貌图。
目前大面积溅射AZO还处于研发阶段，主要的研究方向是提高大面积溅射的均匀性与提高靶材的利用率。
2001年，Muller等人在AZO上获得了a-Si电池的初始转换效率为9.2%（32×40 cm2）；2003年Muller等人获得a-Si电池的初始转换效率为9.2%（60×100 cm2）。
在a-Si/µc-Si 叠层电池的方面，2001年，O.Kluth等制备电池的初始转换效率为12.1%（1cm2）；2004年，Hüpkes等制备电池的初始转换效率为9.7%（64cm2）；2008年，Tohsophon等制备的电池在不同面积下的转换效率分别为10.7%（64cm2）和9.6%（26×26cm2）。
随着大面积溅射AZO技术的成熟，未来将会在薄膜硅太阳能电池中占有一席之地。
图2 在光滑与织构的AZO表面上沉积a-Si电池获得的量子效率比较图3 采用不同沉积技术获得TCO表面形貌图2．减反层的研究由于光会在两层不同的介质处发生反射，两介质折射率相差越大，反射也越大。
在superstrate型薄膜硅电池中，TCO的折射率（n～1.9）与硅薄膜的折射率（n～3.4）相差很大，在界面处会有超过10%的光被反射，为了减弱界面处光的反射，可以在TCO与硅材料中间引入一层处于中间折射率（n～2.5）的透明导电介质来减弱光的反射。
T.Matsui使用溅射TiO2作为减反层提高了单结a-Si与µc-Si的量子效率，但是由于TiO2在氢等离子的环境下容易被还原，通过在TiO2的表面沉积一层10nm左右的ZnO来保护TiO2，两类电池都获得了更优的量子效率，如图4与图5所示。
Das等人在多结a-Si叠层电池中使用TiO2减反层提高了电池的短路电流密度，在a-Si/µc-Si叠层电池中结合TiO2减反层与SiO x中间层技术提高了顶电池的电流密度，同时减弱了底电池电流密度的损失，提高了顶电池与底电池的电流匹配。
图4. 标准电池与减反层电池的结构；（A）：一般电池结构，（B）：带有TiO2减反层的电池结构，（C）带有TiO2-ZnO的电池结构示意图图5. 上图4中三种结构的µc-Si电池的量子效率图比较3．窗口层的研究在薄膜硅太阳能电池中，p型和n型的掺杂层被称为“死区”，对光生电流没有贡献，为了提高电池的效率，应尽量降低掺杂层中的光吸收。
除了使掺杂层的厚度尽可能降低外，研究人员常使用宽带隙材料作为窗口层来减少光的吸收。
1981年，Tawada等使用a-SiC:H作为a-Si电池的窗口层实现电池的转化效率为7.1%。
p型a-SiC:H的光学带隙大约为2.0eV，具有优良的导电性能与透光率，常用做a-Si薄膜电池的窗口层。
Barua等人在a-Si电池中使用p型a-SiO:H作为窗口层也获得较好的电池效率。
由于微晶硅比非晶硅易实现掺杂，p型的微晶硅薄膜具有高的电导率，同时对可见光的吸收系数远小于非晶硅的，被Hattori、Fujikake等人用做a-Si电池的窗口层。
在µc-Si薄膜太阳能电池中，本征层对窗口层材料的表面性质比较敏感，直接使用a-SiC:H和a-SiO:H作为微晶硅电池的窗口层会导致本征层中有较厚的非晶孵化层。
S.Klein、Huang等人使用热丝化学气相沉积技术在低温下制备了高电导、高透过率的c-SiC:H材料，霍尔系数测量发现c-SiC:H材料显n型。
Huang等人使用c-SiC:H 作为窗口层制备了从n面入射的n-i-p型微晶硅薄膜太阳能电池，获得了26.7mA/cm2的高短路电流与9.2%的电池效率，Huang认为高电导、高透过率的窗口层与本征层中高的空穴迁移率是影响电池性能的关键因素。
图6为c-SiC:H的吸收系数，可以看到在高能端，c-SiC:H 的吸收系数远小于n型微晶硅和非晶硅的吸收系数。
图6 n型的a-Si、c-Si以及c-SiC:H的吸收系数比较(二) 薄膜硅电池叠层技术在单结薄膜电池中由于S-W效应的存在会使电池效率衰退15%-30%，同时在大面积产业化中非晶硅组件的效率只有5%-7%，严重影响了产业化的发展。
提高非晶硅薄膜电池效率的一个有效途径是使用叠层电池技术。
Fuji公司在1cm2的小面积上实现a-Si/a-Si叠层电池的稳定效率达到10.1%，使用a-Si/a-Si叠层电池有利一面是可以降低生产成本，不利的一面是电池的效率偏低，因此并不是叠层电池发展的方向。
由于非晶硅的能带结构使其对长波光几乎没有响应，因此为了扩展太阳光谱的利用范围，从上世纪80年代开始，研究人员把比非晶硅带隙低的a-SiGe与a-Si叠在一起形成a-Si/a-SiGe双结或者a-Si/a-SiGe/a-SiGe三结叠层结构。
目前，Sanyo公司的小面积（1cm2）a-Si/a-SiGe电池实现10.9%的稳定效率。
USSC 公司的小面积（0.25cm2）a-Si/a-SiGe/a-SiGe三结叠层电池的初始转换效率可达到14.6%，稳定效率为13.0%。
但是由于制造能带小于1.5eV的器件级质量的a-SiGe比较困难，同时GeH4的价格昂贵，研究人员开始选择另外的材料代替a-SiGe。
1994年，Meier等人首次使用VHF技术沉积微晶硅薄膜太阳能电池，电池的转化效率超过7%，这证明了微晶硅薄膜可以用做电池的吸收层。
同年，Meier等人还首次提出a-Si/mc-Si叠层电池概念，并使叠层电池的转化效率达到9.1%。
图7的左图为a-Si/mc-Si的结构示意图，右图为a-Si/a-Si薄膜叠层电池与a-Si/mc-Si薄膜叠层电池的光谱响应图。
由于微晶硅的能带是1.1eV，而非晶硅的能带是1.7eV左右，两者结合比较靠近理想的叠层电池结构。
Shah通过计算给出了这种叠层电池的理论效率可达到30%以上。
这种新型硅基薄膜太阳电池大大促进了对这种材料和电池的研究。
目前大面积a-Si/mc-Si叠层电池作为下一代薄膜电池已经开始大规模产业化。
图7 p-i-n结构的a-Si/a-Si叠层电池与a-Si/mc-Si叠层电池的光谱响应图（三）微晶硅电池开路电压的研究开路电压（V OC）是影响太阳能电池转换效率的重要因素，载流子的体内复合与界面复合会减小V OC，同时V OC又会影响光生载流子在电池体内与界面处的复合强度。
在a-Si/mc-Si 叠层电池中，由于底电池微晶硅的V OC（500～550mV）小于顶电池非晶硅电池的V OC（800～900mV），因此，提高底电池的开压可提高整个叠层电池的转换效率。
上世纪90年代研究人员多集中使用高于80%晶化率的微晶硅材料作为吸收层，电池的开压在400mV左右。