非晶硅太阳能电池
太阳能电池材料的种类、原理和特点
太阳能电池是一种将太阳能直接转换为电能的装置，它是太阳能光伏发电系统的核心部件之一。
太阳能电池材料的种类、原理和特点是影响太阳能电池性能和应用领域的关键因素。
本文将围绕这一主题展开讨论，以便为读者深入了解太阳能电池提供全面的了解。
一、太阳能电池材料的种类太阳能电池材料可以分为晶体硅、非晶硅、多晶硅、柔性薄膜电池材料等几种主要类型。
1. 晶体硅晶体硅是太阳能电池最常用的材料之一，它主要由单晶硅和多晶硅两种类型，其中单晶硅的电池效率较高，但成本较高，多晶硅则相对便宜一些。
2. 非晶硅非晶硅是一种非晶态材料，是将硅薄片进行涂覆和烧结而成的，其电池效率较低，但成本较低，适合一些需要成本控制的应用场景。
3. 多晶硅多晶硅电池是利用多晶硅片制成，其性价比相对较高，广泛应用于家用光伏电站和商业光伏电站中。
4. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池是一种新型的太阳能电池材料，主要由非晶硅材料、铜铟镓硒等化合物材料制成，具有柔性、轻薄、便于携带等优点，是未来太阳能电池发展的方向。
二、太阳能电池材料的原理太阳能电池是利用光电效应将太阳能直接转换为电能的装置。
不同类型的太阳能电池材料有着不同的工作原理。
1. 晶体硅晶体硅太阳能电池的工作原理是通过P-N结构实现的。
当太阳光照射在P-N结上时，光子的能量被硅中的电子吸收并激发，使得电子跃迁到导带中，形成光生电子和空穴。
这些光生电子和空穴会在P-N结的作用下分离，从而形成电流，从而实现将太阳能光能转化为电能。
2. 非晶硅非晶硅太阳能电池利用非晶硅薄膜吸收太阳光的能量，并将其转化为电能。
其工作原理与晶体硅相似，但非晶硅的材料结构不规则，电子的运动方式也有所不同。
3. 柔性薄膜电池材料柔性薄膜电池材料利用非晶硅、铜铟镓硒等化合物材料，通过薄膜沉积技术将材料制备成薄膜，实现光伏效应的转化工作原理与晶体硅和非晶硅类似，通过材料的光电转换将太阳光能转换为电能。
三、太阳能电池材料的特点不同种类的太阳能电池材料各有其独特的特点和适用场景。
npn的利用原理及合理利用措施。
npn的利用原理及合理利用措施。
非晶硅（a-Si）/微晶硅（μc-Si）/非晶硅（a-Si）（a-Si/μc-
Si/a-Si）三层电池是一种光伏技术，也被称为非晶硅太阳能电池。
它的利用原理是，在这种太阳能电池中，a-Si透明导电层吸收
可见光，并将其传导到a-Si和μc-Si层。
a-Si层主要负责吸收
低能量的红外光，而μc-Si层主要负责吸收高能量的蓝色光。
在太阳能光子击中a-Si和μc-Si层时，光子的能量会通过a-Si
和μc-Si的p型和n型层形成电子和空穴。
这些电子和空穴会
被导电层捕获并转化为电流，从而产生电能。
合理利用措施包括：
1. 提高光吸收效率：采用多层结构，通过调整各层材料的带隙能力来增加光子的吸收。
2. 优化层次结构：根据不同的光子能量，调整a-Si和μc-Si层
的厚度和组成，以提高各层的光吸收和载流子收集效率。
3. 表面处理：通过在透明导电层上进行抗反射涂层或纳米纹理等表面处理，减少光的反射，提高光的吸收。
4. 智能跟踪系统：利用太阳能电池板的智能跟踪系统，根据太阳的位置和光照强度调整面板的角度，最大限度地吸收太阳能。
5.系统优化：在设计和安装太阳能电池系统时，优化组件布局、
避免阴影、最大限度地利用光能，并使用高效的反馈和控制系统来提高整体的能量转换效率。
这些措施有助于提高a-Si/μc-Si/a-Si电池的能量转换效率并实现更可持续的太阳能利用。
一文读懂非晶硅太阳能电池及其应用
一文读懂非晶硅太阳能电池及其应用目前光伏市场上，制作太阳能电池使用的最多的材料就是硅，其中主要分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池以及非晶硅太阳能电池，前两种，由于所用材料是间接带隙半导体——吸收太阳能时需要一定的厚度，PN结比较厚(一般大于200微米)，所以其硅原料消耗较多，成本相应较高，电池板的价格居高不下，其所造成的硅浪费也比较大，而硅是十分多用途的重要半导体。
非晶硅为直接带隙半导体，光辐射吸收范围广，所需厚度薄，故此非晶硅薄膜太阳能电池可以做得很薄，光吸收薄膜总厚度大约1微米，非晶硅以其原料消耗少，低成本以及较好的性能而得到市场的青睐。
非晶硅太阳能电池的特点低成本1、硅材料用料少，可充分吸收光，单晶要200μ厚，非晶1μ厚(非晶硅光吸收系数大)。
2、主要原材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷，这种气体，化学工业可大量供应，且十分便宜，制造一瓦非晶硅太阳能电池的原材料本约RMB3.5-4(效率高于6%)。
3、晶体硅太阳电池的基本厚度为240-270um，相差200多倍，大规模生产需极大量的半导体级，仅硅片的成本就占整个太阳电池成本的65-70%，在中国1瓦晶体硅太阳电池的硅材料成本已上升到RMB22以上。
从原材料供应角度分析，人类大规模使用阳光发电，最终的选择只能是非晶硅太阳电池及其它薄膜太阳电池，别无它法!易于形成大规模因为核心工艺适合制作特大面积无结构缺陷的a-Si合金薄膜;只需改变气相成分或者气体流量便可实现pn结以及相应的叠层结构;生产可全程自动化。
品种多，用途广薄膜的a-Si太阳能电池易于实现集成化，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
由于光吸收系数高，暗电导很低，适合制作室内用的微低功耗电源，如手表电池、计算器电池等。
由于a-Si膜的硅网结构力学性能结实，适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池。
灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合户用屋顶电站的安装。
非晶硅薄膜太阳能电池概要课件
定义与特性
定义
非晶硅薄膜太阳能电池是一种利 用非晶硅材料制成的太阳能电池 。
特性
具有轻便、柔韧、可折叠等优点 ，同时制造成本较低，适合大规 模生产。
工作原理
01பைடு நூலகம்
02
03
光吸收
非晶硅薄膜能够吸收太阳 光并将其转换为电能。
电极
通过电极将产生的电流导 出，实现电能的有效利用 。
染料敏化太阳能电池
非晶硅薄膜太阳能电池与染料敏化太 阳能电池相比，具有更高的光电转换 效率和更长的使用寿命，但制造成本 较高。
03
非晶硅薄膜太阳能 电池的制造工艺
硅烷气体选择
硅烷气体是制造非晶硅薄膜太阳能电池的关键原料之一，其纯度对电池的性能和稳 定性有着至关重要的影响。
选择高纯度的硅烷气体可以减少杂质和缺陷，提高非晶硅薄膜的质量和光电性能。
非晶硅薄膜太阳能电 池概要课件
目录
CONTENTS
• 非晶硅薄膜太阳能电池简介 • 非晶硅薄膜太阳能电池的优势与
局限 • 非晶硅薄膜太阳能电池的制造工
艺 • 非晶硅薄膜太阳能电池的应用与
前景
目录
CONTENTS
• 非晶硅薄膜太阳能电池的挑战与 解决方案
• 非晶硅薄膜太阳能电池的实际案 例分析
01
反应温度与压强控制
制造非晶硅薄膜太阳能电池需要在一定 的温度和压强条件下进行。
温度和压强对非晶硅薄膜的结构、性能 和光电性能有着直接的影响。通过精确 控制温度和压强，可以优化非晶硅薄膜 的结构，提高其光电转换效率和稳定性
。
通常需要在较低的温度和压强条件下进 行非晶硅薄膜的合成，以减少缺陷和杂
质，提高其质量。
非晶硅太阳电池的光致衰减效应
非晶硅太阳电池的光致衰减效应非晶硅太阳电池是一种新型的太阳能电池，它具有高效率、低成本、易制备等优点，因此备受关注。
然而，非晶硅太阳电池在使用过程中会出现光致衰减效应，这对其性能和寿命产生了一定的影响。
本文将从光致衰减效应的原理、影响因素和解决方法三个方面进行探讨。
一、光致衰减效应的原理光致衰减效应是指在太阳电池中，光照射会使得电池的电流输出下降，这种现象被称为光致衰减效应。
其原理是在光照射下，非晶硅太阳电池中的电子会被激发，从而跃迁到导带中，形成电流输出。
然而，随着时间的推移，电子会逐渐被捕获，形成缺陷态，从而导致电流输出下降，这就是光致衰减效应的原理。
二、影响因素光致衰减效应的发生受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1.光照强度：光照强度越大，光致衰减效应越明显。
2.温度：温度越高，光致衰减效应越明显。
3.电压：电压越高，光致衰减效应越明显。
4.时间：时间越长，光致衰减效应越明显。
5.材料：不同的材料对光致衰减效应的影响不同。
三、解决方法为了减轻光致衰减效应对非晶硅太阳电池性能和寿命的影响，可以采取以下措施：1.降低光照强度：通过降低光照强度来减轻光致衰减效应的影响。
2.降低温度：通过降低温度来减轻光致衰减效应的影响。
3.降低电压：通过降低电压来减轻光致衰减效应的影响。
4.优化材料：通过优化材料的制备工艺和材料组成来减轻光致衰减效应的影响。
5.采用多层结构：通过采用多层结构来减轻光致衰减效应的影响。
光致衰减效应是非晶硅太阳电池中不可避免的现象，但可以通过降低光照强度、降低温度、降低电压、优化材料和采用多层结构等措施来减轻其影响，从而提高非晶硅太阳电池的性能和寿命。
非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池一、简介非晶硅太阳电池是一种新型的太阳能电池，它是利用非晶硅薄膜制成的。
与传统的多晶硅太阳电池相比，非晶硅太阳电池具有更高的光电转换效率和更低的制造成本。
二、原理非晶硅太阳电池采用了一种称为“堆垛结构”的设计，这种设计可以使得光线在薄膜中反复折射，从而增强了光吸收效果。
在吸收到光线后，光子会激发出电子-空穴对，在外加电场作用下，这些电子-空穴对会分别向两端移动，并产生一个电压差。
通过将多个这样的单元串联在一起，就可以得到一个具有较高输出功率的太阳能电池。
三、制造工艺1. 清洗基板：首先需要清洗基板表面以去除表面杂质。
2. 沉积非晶硅层：在基板上沉积一层非晶硅薄膜。
3. 氧化处理：经过氧化处理后形成氧化硅层。
4. 刻蚀：利用刻蚀技术去除氧化硅层的一部分，形成电极。
5. 沉积金属层：在电极上沉积一层金属，形成另一个电极。
6. 制成单元：将多个这样的单元串联在一起，就可以得到一个具有较高输出功率的太阳能电池。
四、优缺点1. 优点：（1）光电转换效率高：非晶硅太阳电池可以将光线转换为电能的效率达到了10%-13%左右，比传统的多晶硅太阳电池要高。
（2）制造成本低：非晶硅太阳电池制造工艺简单，生产成本低。
（3）适用范围广：非晶硅太阳电池可以适用于各种不同环境下的太阳能利用场合。
2. 缺点：（1）稳定性差：由于非晶硅薄膜中存在大量的缺陷和杂质，因此其稳定性较差。
（2）寿命短：由于材料缺陷和杂质等原因，非晶硅太阳电池寿命较短。
五、应用领域非晶硅太阳电池可以广泛应用于各种不同的领域，包括：1. 太阳能电池板：非晶硅太阳电池可以制成太阳能电池板，用于发电、供电等。
2. 光伏发电系统：非晶硅太阳电池可以作为光伏发电系统中的核心部件，用于将光能转换为电能。
3. 便携式充电器：非晶硅太阳电池可以制成便携式充电器，用于为手机、平板等设备充电。
六、结语随着可再生能源的需求不断增加，非晶硅太阳电池将会有更广阔的应用前景。
非晶硅薄膜太阳能电池基础知识大全(百科)
非晶硅太阳电池是以玻璃、 不锈钢及特种塑料为衬底的薄膜太阳电池， 结构如图 1 所示。 为减少串联电阻， 通常用激光器将 TCO 膜、 非晶硅(A-si)膜和铝(Al)电极膜分别切割成 条状， 如图 2 所示。国际上采用的标准条宽约 1cm,称为一个子电池，用内部连接的方式将 各子电池串连起来， 因此集成型电池的输出电流为每个子电池的电流， 总输出电压为各个子 电池的串联电压。在实际应用中，可根据电流、电压的需要选择电池的结构和面积，制成非 晶硅太阳电池。
独立光伏电源系统设计方法
经过光伏工作者们坚持不懈的努力，太阳能电池的生产技术不断得到提高，并且日益 广泛地应用于各个领域。特别是邮电通信方面，由于近年来通信行业的迅猛发展，对通信电 源的要也越来越高， 所以稳定可靠的太阳能电源被广泛使用于通信领域。 而如何根据各地区 太阳能辐射条件， 来设计出既经济而又可靠的光伏电源系统， 这是众多专家学者研究已久的 课题，而且已有许多卓越的研究成果，为我国光伏事业的发展奠定了坚实的基础。笔者在学 习各专家的设计方法时发现， 这些设计仅考虑了蓄电池的自维持时间 （即最长连续阴雨天） ， 而没有考虑到亏电后的蓄电池最短恢复时间 （即两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数） 。 这个问题尤其在我国南方地区应引起高度重视， 因为我国南方地区阴雨天既长又多， 而对于 方便适用的独立光伏电源系统， 由于没有应急的其他电源保护备用， 所以应该将此问题纳入 设计中一起考虑。 本文综合以往各设计方法的优点， 结合笔者多年来实际从事光伏电源系统 设计工作的经验， 引入两组最长连续阴雨天之间的最短间隔天数作为设计的依据之一， 并综 合考虑了各种影响太阳能辐射条件的因素，提出了太阳能电池、蓄电池容量的计算公式，及 相关设计方法。 影响设计的诸多因素 太阳照在地面太阳能电池方阵上的辐射光的光谱、 光强受到大气层厚度 （即大气质量） 、 地理位置、所在地的气候和气象、地形地物等的影响，其能量在一日、一月和一年内都有很 大的变化，甚至各年之间的每年总辐射量也有较大的差别。 太阳能电池方阵的光电转换效率， 受到电池本身的温度、 太阳光强和蓄电池电压浮动的 影响，而这三者在一天内都会发生变化，所以太阳能电池方阵的光电转换效率也是变量。 蓄电池组也是工作在浮充电状态下的，其电压随方阵发电量和负载用电量的变化而变 化。蓄电池提供的能量还受环境温度的影响。 太阳能电池充放电控制器由电子元器件制造而成， 它本身也需要耗能， 而使用的元器件 的性能、质量等也关系到耗能的大小，从而影响到充电的效率等。 负载的用电情况， 也视用途而定， 如通信中继站、 无人气象站等， 有固定的设备耗电量。 而有些设备如灯塔、航标灯、民用照明及生活用电等设备，用电量是经常有变化的。 因此，太阳能电源系统的设计，需要考虑的因素多而复杂。特点是：所用的数据大多为 以前统计的数据，各统计数据的测量以及数据的选择是重要的。 设计者的任务是：在太阳能电池方阵所处的环境条件下（即现场的地理位置、太阳辐射 能、气候、气象、地形和地物等），设计的太阳能电池方阵及蓄电池电源系统既要讲究经济 效益，又要保证系统的高可靠性。 某特定地点的太阳辐射能量数据， 以气象台提供的资料为依据， 供设计太阳能电池方阵 用。这些气象数据需取积累几年甚至几十年的平均值。 地球上各地区受太阳光照射及辐射能变化的周期为一天 24h。处在某一地区的太阳能电 池方阵的发电量也有 24h 的周期性的变化，其规律与太阳照在该地区辐射的变化规律相同。 但是天气的变化将影响方阵的发电量。如果有几天连续阴雨天，方阵就几乎不能发电，只能 靠蓄电池来供电， 而蓄电池深度放电后又需尽快地将其补充好。 设计者多数以气象台提供的 太阳每天总的辐射能量或每年的日照时数的平均值作为设计的主要数据。 由于一个地区各年 的数据不相同，为可靠起见应取近十年内的最小数据。根据负载的耗电情况，在日照和无日 照时， 均需用蓄电池供电。 气象台提供的太阳能总辐射量或总日照时数对决定蓄电池的容量 大小是不可缺少的数据。 对太阳能电池方阵而言， 负载应包括系统中所有耗电装置 （除用电器外还有蓄电池及线
单晶硅_多晶硅_非晶硅的区别和性能差异
单晶硅_多晶硅_非晶硅的区别和性能差异单晶硅，多晶硅，非晶硅的区别和性能差异一、单晶硅太阳能电池名称:单晶硅英文名: Monocrystalline silicon单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分。
硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999,，甚至达到99.9999999,以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加，有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的?A族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成p型硅半导体;如掺入微量的?A族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料，用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
二、多晶硅太阳能电池名称:多晶硅英文名:polycrystalline silicon性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410?。
沸点2355?。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。
加热至800?以上即有延性，1300?时显出明显变形。
常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。
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综上，从原材料及生产工艺上来考虑，非晶硅的生产相对来说成本很低，并且这也成为非晶硅太阳能电池最大的优势。
（2）易于大规模生产
由于非晶硅对衬底要求很低，因此衬底的生产很容易实现大面积化；另外，由于非晶硅材料是由气相淀积形成的，目前已被普遍采用的方法是等离子增强型化学气相淀积(PECVD)法，此种制作工艺可以连续在多个真空淀积室完成，因而适合制作特大面积无结构缺陷的a-Si 合金薄膜，从而实现大批量生产；生产过程中只需改变气相成分或者气体流量便可实现pn结以及相应的叠层结构，生产可全程自动化。
发展太阳能，首先应从发展太阳能电池入手。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。太阳能电池的工作原理是，太阳光照在半导体P-N结上，形成空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，N型半导体的空穴往P型区移动，P型区中的电子往N型区移动，接通电路后就形成电流。太阳能电池是一种重要的可再生能源，既可作为独立能源，亦可实现并网发电，而且是零污染排放。通过太阳能转换的电能再用于工厂生产、日常使用，以此让太阳能服务于人类。早期的太阳能电池，主要原料是晶体硅，并且成本较高，因此只用于太空探索方面。由于晶体硅成本较高，且晶体硅太阳能电池消耗硅材料较多，另外由于科技的发展，终于在1974年Carlson在实验室内研制出最早的非晶硅太阳能电池。非晶硅电池（a-Si）是用沉积在导电玻璃或不锈钢衬底上的非晶硅薄膜制成的太阳能电池。Carlson研制出最早的非晶硅太阳能电池，揭开了非晶硅太阳能电池在光电子器件或PV组件中应用的幄幕，但是当时的非晶硅转换效率很低，不到1%。随后非晶硅太阳能电池开始快速发展，并且转换效率逐渐提高：1977年，Carlson等研制成功了能量转换效率达5.5%的非晶硅肖特基势垒电池；1978年，日本大阪大学研制出非晶硅PIN电池，转换效率达4.5%；1981年秋，大阪大学又制备出了改进的a-SiC:H/a-Si:HPIN异质结太阳能电池,其能量转换效率突破了8%,其中,P型宽禁带a-SiC:H被用来作为电池的窗口材料，1982年，这种a-SiC:H/a-Si:HPIN异质结太阳能电池的效率又突破了10%；到1987年，非晶硅电池转换效率已达12%；1990年，日本Sanyo（三阳）公司生产的非晶硅太阳能电池，转换效率15.8%；1994年，日本出现了采用PECVD方法制备的Back Surface Field结构的非晶硅电池，转换效率达18.9%。
没有掺杂的非晶硅薄膜由于其结构缺陷,存在悬挂键、断键、空穴等,导致其电学性能差而很难做成有用的光电器件。所以,必须对其进行氢掺杂以饱和它的部分悬挂键,降低其缺陷态密度,即形成所谓的a-Si:H薄膜。在这种a-Si:H薄膜材料中,能够稳定存在的是Si-H键和与晶体硅类似的Si-Si键,这些键的键能较大,不容易被打断。然而由于a-Si:H材料结构上的无序,使得一些Si-Si键的键长和键角发生变化而使Si-Si键处于应变状态。高应变的Si-Si键的化学势与H相当,可以被外界能量打断,形成Si-H键或重新组成更强的Si-Si键。如果断裂的应变Si-Si键没有重构,则a-Si:H薄膜的悬挂键密度增加。而S-W效应就是由于光照导致在带隙中产生了新的悬挂键缺陷态(深能级),这种缺陷态会影响a-Si:H薄膜材料的费米能级EF的位置,从而使电子的分布情况发生变化,进而一方面引起光学性能的变化,另一方面对电子的复合过程产生影响。这些缺陷态成为电子和空穴的额外复合中心,使得电子的俘获截面增大,寿命下降。
图3 非晶硅太阳能电池制作工艺流程图
图4 非晶硅太阳能电池制造示意图
3.非晶硅太阳能电池优点
（1）材料和制造工艺成本低
首先，非晶硅太阳能电池可以节省很多的硅材料。非晶硅具有较高的光吸收系数，特别是在0.3-0.75 的可见光波段，它的吸收系数比单晶硅要高出一个数量级，因而它比单晶硅对太阳辐射的吸收效率要高40倍左右，用很薄的非晶硅膜就能吸收90%有用的太阳光能。一般情况下非晶硅电池的厚度小于0.5um ，而晶体硅太阳电池的基本厚度为240-270um，相差200多倍，因此非晶硅太阳能电池要节省很多的硅材料。
非晶硅太阳能电池
摘要：本文主要介绍了非晶硅太阳能电池的发展背景，然后阐述了其电池结构，主要优点缺点以及相应问题解决方案，最后对非晶硅太阳电池的应用进行简单介绍并对非晶硅太阳能电池发展进行展望。
关键字：非晶硅太阳光转换效率应用
正文：
一.非晶硅太阳能电池的发展
1970年代的能源危机，1973年发生的石油危机告诉我们一个事实：能源问题是人类21世纪面临的最大的环境问题。据报道，以现在人类对石油和煤炭等能源材料的消耗速度计算，全球的石油储量可以维持人类使用43年，而煤炭储量够人类使用200年。能源问题早已经引起全世界的关注。发展新能源和可再生能源是全人类的共识，也是21世纪世界经济发展中最具决定性的选择。从目前的替代能源的情况看，风能、地热、核能、潮汐能、太阳能等，其中只有太阳能才是一种取之不尽用之不竭、无污染的清洁能源，因此也只有大力发展太阳能，并且也只能是使太阳能被人类更好地更有效地利用才能从根本上解决人类面临的能源问题。
（2）稳定性问题
非晶硅太阳能电池的光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退效应，使得电池性能不稳定。
光致衰退效应也称S-W效应，a-Si:H薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而使薄膜的使用性能下降,称为Steabler-Wronski效应。对S-W 效应的起因以及造成衰退的微观机制,目前没有形成统一的观点。总的看法如下：
非晶硅光伏组件的生产工艺流程是：首先利用红外光激光对TCO导电玻璃基片进行激光刻线；激光刻线后进行超声清洗；基片清洗后装入专用沉积夹具，推入烘箱进行预热；预热后沉积夹具推入PECVD沉积真空室，利用PECVD沉积工艺，进行非晶硅沉积；而后利用绿激光对沉积好非晶硅的基片进行第二次激光刻线，刻线后进行清洗；然后对清洗好的基片利用PVD技术，镀金属背电极复合膜，作为金属背电极复合膜之一的氧化锌层沉积在非晶硅层表面，其他金属背电极层沉积在氧化锌层之上；然后利用绿激光对沉积好金属背电极的基片进行第三次激光刻线，刻线后进行清洗，至此，电池芯片结构已经形成；之后对电池芯片进行层压封装，并安装接线盒及引出导线；最后，对组件进行性能检测，合格品装箱。根据生产的光伏组件的大小规格，生产周期一般需要三至四小时。
其次，衬底成本较低。由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底之间晶格匹配问题。因而它几乎可以沉积在任何衬底上，包括廉价的玻璃、金属、陶瓷、塑料等,它们都可以用来作为非晶硅太阳能电池的衬底，从而降低生产成本。
另外，生产非晶硅太阳能的原材料廉价，易得。生产非晶硅太阳能电池的原材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷，这种气体，化学工业可大量供应，且价格十分便宜。
（3）能量返回期短
由于制造非晶硅电池原材料及较低温生产能源消耗少，在每一阶段,制造非晶硅太阳能电池所需消耗的电能比生产单晶硅太阳能电池少,因此它的能量返回期较短。以转换效率为6%的非晶硅太阳电池，其生产用电约1.9度电/瓦，由它发电后返回的时间约为1.5-2年，能量返回期短。而其他多晶硅、单晶硅电池的发电返回时间一般6年以上。
非晶体硅结构的长程无序破坏了晶体硅电子跃迁的动量守恒选择定则，相当于使之从间接带隙材料变成了直接带隙材料。它对光子的吸收系数很高，通常0.5μm左右厚度的a-Si就可以将敏感谱域的光吸收殆尽。所以，p-i-n结构的a-Si电池的厚度取0.5μm左右，而作为死光吸收区的p、n层的厚度在10nm量级。
2.非晶硅太阳能电池制作工艺流程
由于a-Si(非晶硅)多缺陷的特点，a-Si的p-n结是不稳定的，而且光照时光电导不明显，几乎没有有效的电荷收集。所以，a-Si太阳能电池基本结构不是p-n结而是p-i-n结。掺硼形成P区，掺磷形成n区，i为非杂质或轻掺杂的本征层(因为非掺杂的a-Si是弱n型)。重掺杂的p、n区在电池内部形成内建势，以收集电荷。同时两者可与导电电极形成欧姆接触，为外部提供电功率。i区是光敏区，此区中光生电子、空穴是光伏电力的源泉。入射光尽可能多地进入i区，最大限度地被吸收，并有效地转换为电能，因此对i区要求是既保证最大限度地吸收入射光，又要保证光生载流子最大限度地输运到外电路。
（4）品种多，用途广
晶硅可以在任何形状的基底上制作，并且可以可以在柔性基底或者很薄的不锈钢和塑料基底上制备超轻量级的太阳能电池；非晶硅太阳电池可做成集成型，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。可以较方便地制作出适合不同需求的多品种产品。由于光吸收系数高，暗电导很低，适合制作室内用的微低功耗电源，如手表电池、计算器电池等；由于a-Si膜的硅网结构力学性能结实，适合在柔性的衬底上制作轻型的太阳能电池；灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合用户屋顶电站的安装。
4.非晶硅太阳能电池存在的问题
非晶硅太阳能电池由于其成本低，重量轻等特性在今后的民用乃至工业应用上有着极大的发展前景，因此大力发展非晶硅太阳能电池是个可持续发展的选择，但有两个主要问题一直制约着非晶硅太阳能电池的发展：转换效率低和稳定性问题。
（1）转换效率较低
非晶硅的光学带隙为1.7eV左右，因此导致光电子能量低于1.7eV的光子直接透过非晶硅层，不能被本征层所吸收，对光生电流基本上无贡献，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。
二.非晶硅太阳能电池主要特点
1.非晶硅太阳能电池的结构
非晶硅太阳能电池由透明氧化物薄膜(TCO)层、非晶硅薄膜P-I-N层（I层为本征吸收层)、背电极金属薄膜层组成，基底可以是铝合金、不锈钢、特种塑料等，其结构示意图如图1和图2所示。
图1 非晶硅太阳能电池的结构
图2 非晶硅天阳能电池示意图
第一层为普通玻璃,是电池的基底。第二层为TCO，即透明氧化物导电膜，一方面光从它穿过被电池吸收，所以要求它的光透过率高；另一方面作为电池的一个电极，所以要求它能够导电。TCO一般制备成绒面，主要起到减少反射光从而增加光的吸收率的作用。太阳能电池就是以这两层为衬底沉积形成的。太阳能电池的第一层为P层，即窗口层；其次是i层，即太阳能电池的本征层，光生载流子主要在这一层产生；然后是n层，起到连接i极和背电极的作用。最后是背电极和Al/Ag电极。