非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池
三、非晶硅太阳能电池尽管单晶硅和多晶硅太阳能电池经过多年的努力已取得很大进展，特别是转换效率已超过20%，这些高效率太阳能电池在空间技术中发挥了巨大的作用。
但在地面应用方面，由于价格问题的影响，长久以来一直受到限制。
太阳能电力如果要与传统电力进行竞争，其价格必须要不断地降低，而这对单晶硅太阳能电池而言是很难的，只有薄膜电池，特别是下面要介绍的非晶硅太阳能电池最有希望。
因而它在整个半导体太阳能电池领域中的地位正在不断上升。
从其诞生到现在，全世界以电力换算计太阳能电池的总生产量的约有1/3是非晶硅系太阳能电池，在民用方面其几乎占据了全部份额。
1、非晶态半导体与晶态半导体材料相比，非晶态半导体材料的原子在空间排列上失去了长程有序性，但其组成原子也不是完全杂乱无章地分布的。
由于受到化学键，特别是共价键的束缚，在几个原子的微小范围内，可以看到与晶体非常相似的结构特征。
所以，一般将非晶态材料的结构描述为：“长程无序，短程有序”。
晶硅的结构模型很多，左面给出了其中的一种，即连续无规网络模型的示意图。
可以看出，在任一原子周围，仍有四个原子与其键合，只是键角和键长发生了变化，因此在较大范围内，非晶硅就不存在原子的周期性排列。
在非晶硅材料中，还包含有大量的悬挂键、空位等缺陷，因而其有很高的缺陷态密度，它们提供了电子和空穴复合的场所，所以，一般说，非晶硅是不适于做电子器件的。
1975年，研究人员通过辉光放电技术分解硅烷，得到的非晶硅薄膜中含有一定量的氢，使得许多悬挂键被氢化，大大降低了材料的缺陷态密度，并且成功地实现了对非晶硅材料的p型和n 型掺杂。
电导激活能的变化说明了材料的费米能级随着掺杂浓度的变化而被调制，表明确实可以对非晶硅进行掺杂以控制它的导电类型和导电能力。
2、非晶硅太阳能电池的特点及发展历史It wasn't until 1974 that researchers began to realize that amorphous silicon could be used in PV devices by properly controlling the conditions under which it was deposited and by carefully modifying its composition. Today, amorphous silicon is commonly used for solar-powered consumer devices that have low power requirements (e.g., wrist watches and calculators).非晶硅太阳能电池的特点非晶硅太阳能电池之所以受到人们关注和重视，是因为它具有以下优点：1、非晶硅具有较高的光吸收系数。
非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池是一种薄膜太阳能电池，也被称为非晶硅薄膜电池。
其特点是能够将光能转化为电能，具有较高的光电转换效率和较低的制造成本，因此在太阳能应用领域有着广泛的应用前景。
以下是与非晶硅太阳电池相关的参考内容。
1. "非晶硅太阳电池的制备与性能研究进展"（《光学学报》）这篇论文系统地介绍了非晶硅太阳电池的制备方法、性能研究以及光电转换效率的提高等方面的研究进展。
从材料选择到薄膜制备、器件结构设计和性能测试等方面进行了深入的探讨，对于非晶硅太阳电池的研究提供了很多有价值的信息。
2. "非晶硅薄膜太阳电池的工艺研究及性能提升"（《半导体学报》）这篇论文主要研究了非晶硅薄膜太阳电池的工艺方法，包括制备工艺和后处理工艺等方面。
通过对各种工艺参数的优化调整，实现了非晶硅太阳电池性能的显著提升。
研究结果表明，合理的工艺设计和优化对于改善非晶硅太阳电池性能具有重要意义。
3. "纳米结构在非晶硅太阳电池中的应用"（《材料导报》）这篇综述性文章讨论了纳米结构在非晶硅太阳电池中的应用。
通过引入纳米结构材料，如纳米线、纳米颗粒等，可以增强光吸收和光电转换效率，提高非晶硅太阳电池的性能，并且可以通过合理设计纳米结构的形状和尺寸来调控电子传输行为，进一步提高光电转换效率。
4. "非晶硅太阳电池的商业化应用前景"（《太阳能材料与太阳能电池》）这篇综述性文章讨论了非晶硅太阳电池的商业化应用前景。
随着清洁能源的需求增加，非晶硅太阳电池作为一种低成本、高效率的太阳能电池，具有广泛应用的潜力。
在文章中，介绍了非晶硅太阳电池在建筑领域、电动汽车领域和户外设备领域的应用案例，并讨论了相关市场发展和商业化应用的前景。
5. "非晶硅太阳电池的发展趋势及挑战"（《太阳能学报》）这篇综述性文章回顾了非晶硅太阳电池的发展历程，并展望了未来的发展趋势和面临的挑战。
非晶硅太阳电池分类
非晶硅太阳电池分类非晶硅太阳电池是一种新型的太阳能电池，也被称为非晶硅薄膜太阳能电池。
它是利用非晶硅材料制成的薄膜，通过吸收太阳光的能量来产生电流，从而转化为可用的电能。
非晶硅太阳电池具有高效能转换、柔性和轻便等特点，被广泛应用于太阳能光伏发电领域。
非晶硅太阳电池主要分为非晶硅薄膜太阳电池和非晶硅多晶太阳电池两种类型。
非晶硅薄膜太阳电池是将非晶硅薄膜沉积在透明导电玻璃基板上制成的，它具有较高的光吸收能力和较高的光电转换效率。
非晶硅多晶太阳电池则是将非晶硅薄膜沉积在多晶硅基底上制成的，它能够在相对较低的光照条件下产生较高的电流输出。
非晶硅太阳电池相比于传统的结晶硅太阳电池具有以下几个优点。
首先，非晶硅薄膜太阳电池可以在室温下制备，而结晶硅太阳电池需要高温制备，因此非晶硅太阳电池的制备成本更低。
其次，非晶硅太阳电池具有较高的光吸收能力，可以在较低的光照条件下产生较高的电流输出。
此外，非晶硅太阳电池可以制成柔性的薄膜形式，可以用于制作柔性太阳能电池板，具有更广阔的应用前景。
非晶硅太阳电池的工作原理是光吸收-电荷分离-电流输出。
当太阳光照射到非晶硅薄膜上时，光子的能量被吸收并转化为电子的能量。
这些电子被激发到导带中，并在电场的作用下形成电流。
同时，光生电子和空穴的复合过程也会发生，这使得非晶硅太阳电池的光电转换效率相对较低。
为了提高非晶硅太阳电池的效率，可以采用掺杂和多层结构等方法进行优化。
非晶硅太阳电池的应用领域非常广泛。
首先，它可以应用于家庭和商业建筑的太阳能光伏发电系统中，用于发电和供电。
其次，非晶硅太阳电池还可以用于太阳能充电器、太阳能通信设备等小型电子设备中，为这些设备提供可再生的电能。
此外，非晶硅太阳电池还可以应用于太阳能电池板、太阳能路灯等领域，为城市提供清洁的能源。
非晶硅太阳电池是一种高效能转换、柔性和轻便的太阳能电池。
它具有较高的光吸收能力和较高的光电转换效率，可以在室温下制备，制备成本较低。
非晶硅太阳电池
非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池，也被称为非晶硅薄膜太阳电池，是一种利用非晶硅材料制成的光伏电池。
非晶硅太阳电池具有柔性、轻薄和低造价等优点，适用于一些特殊场合和应用领域。
本文将从非晶硅材料的特性、非晶硅太阳电池的结构和工作原理、非晶硅太阳电池的优缺点以及应用领域等方面进行详细介绍。
非晶硅是一种非晶态的硅材料，其原子结构杂乱无序，与晶体硅相比，非晶硅具有更高的能量转换效率和更低的制造成本。
非晶硅太阳电池通常由玻璃或塑料基底、透明导电薄膜、非晶硅光伏层、背电极和接线等部分组成。
非晶硅太阳电池使用非晶硅材料作为光伏层，其中掺杂了少量的杂质元素，使得材料具有较高的光电转换效率。
非晶硅太阳电池的工作原理主要基于光伏效应，即光子入射到非晶硅光伏层上后被吸收，释放出电子和空穴，并在电场的作用下分别流向背电极和透明导电薄膜，从而形成电流。
非晶硅太阳电池的光伏转换效率与光伏层的材料性能、光伏层的厚度、非晶硅材料的电学性质等因素密切相关。
非晶硅太阳电池具有以下优点：首先，非晶硅太阳电池可以制备成柔性和轻薄的结构，适应各种复杂的曲面和形状，具有更广阔的应用空间；其次，非晶硅太阳电池的制造成本较低，生产工艺简单，可以实现大规模生产和应用；此外，非晶硅太阳电池在低光强和低温环境下具有较高的光电转换效率，适用于一些特殊应用领域。
然而，非晶硅太阳电池也存在一些缺点：首先，非晶硅太阳电池的光电转换效率相比于其他材料的太阳电池要低一些；其次，非晶硅太阳电池对光强和温度的变化较为敏感，在高温和强光环境下效果较差；另外，非晶硅太阳电池的使用寿命较短，一般在10年左右。
非晶硅太阳电池在一些特殊领域有广泛应用。
例如，在电子设备领域，非晶硅太阳电池可以用于制备柔性和可折叠的光伏电池组件，为电子设备提供可持续的电力；在建筑领域，非晶硅太阳电池可以嵌入到建筑材料中，如玻璃幕墙、屋顶瓦片等，实现建筑一体化太阳能利用；此外，非晶硅太阳电池还可以应用于一些便携式充电设备、户外太阳能供电系统等领域。
单晶硅,多晶硅及非晶硅太阳能电池的区别
单晶硅,多晶硅及非晶硅太阳能电池的区别太阳电池最早问世的是单晶硅太阳电池。
硅是地球上极丰富的一种元素，几乎遍地都有硅的存在，可说是取之不尽，用硅来制造太阳电池，原料可谓不缺。
但是提炼它却不容易，所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时，又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池，至今商业规模生产的太阳电池，还没有跳出硅的系列。
其实可供制造太阳电池的半导体材料很多，随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。
目前已进行研究和试制的太阳电池，除硅系列外，还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳电池，举不胜举，以下介绍几种较常见的太阳电池。
单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构成和生产工艺已定型，产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。
这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料，纯度要求99.999％。
为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。
有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。
将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。
硅片经过成形、抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。
加工太阳电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。
扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。
这样就在硅片上形成P/FONT>N结。
然后采用丝网印刷法，将配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉，至此，单晶硅太阳电池的单体片就制成了。
单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳电池组件（太阳电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流，最后用框架和封装材料进行封装。
用户根据系统设计，可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵，亦称太阳电池阵列。
目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为15％左右，实验室成果也有20％以上的。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点
非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点
以非晶硅叠层薄膜太阳能电池优点为题，我们来探究一下这种太阳能电池的特点和优势。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池是一种利用非晶硅薄膜叠层技术制造的太阳能电池。
相比于传统的硅晶太阳能电池，它具有以下优点：
1.成本低廉
非晶硅叠层薄膜太阳能电池的制造工艺简单，生产成本较低。
同时，由于其薄膜结构，可以在较小的面积上实现较高的发电功率，从而进一步降低了生产成本。
2.高效率
由于其叠层结构，非晶硅叠层薄膜太阳能电池可以吸收更多的太阳光，从而提高了发电效率。
同时，由于非晶硅材料的光吸收特性，这种太阳能电池在弱光条件下也可以正常发电。
3.轻量化
非晶硅叠层薄膜太阳能电池的薄膜结构使得它比传统的硅晶太阳能电池更轻便。
这种轻量化特性使得它在一些特殊的应用场合，比如航空航天领域，具有更大的优势。
4.灵活性
非晶硅叠层薄膜太阳能电池可以制造成各种形状和尺寸，具有很高的灵活性。
这种特性使得它可以应用于更广泛的场合，比如建筑外墙、屋顶等，从而扩大了太阳能电池的应用范围。
非晶硅叠层薄膜太阳能电池具有成本低廉、高效率、轻量化、灵活性等优点，是未来太阳能电池发展的重要方向之一。
虽然它目前的发展仍然面临一些挑战，比如稳定性和寿命等问题，但随着技术的不断进步和改进，相信它将会在未来的应用中发挥越来越重要的作用。
非晶硅太阳电池的原理
非晶硅太阳电池的原理2010-11-1314:54目录一、非晶硅薄膜太阳电池基础知识简介二、非晶硅薄膜太阳电池生产线及制造流程简介三、国产提供的非晶硅薄膜太阳电池生产线介绍一、非晶硅薄膜太阳电池基础知识简介1976年美国RCA实验室的D.E.Conlson和C.R.Wronski在Spear形成和控制p-n结工作的基础上利用光生伏特(PV)效应制成世界上第一个a-Si太阳能电池，揭开了a-Si在光电子器件或PV组件中应用的幄幕。
目前a-Si多结太阳能电池的最高光电转换效率己达15%。
图1为一般单结的非晶硅太阳能电池结构图，图2为非晶硅太阳能电池图1非晶硅太阳能电池结构图图2非晶硅柔性太阳能电池第一层，为普通玻璃,是电池载体。
第二层为绒面的TCO。
所谓TCO就是透明导电膜，一方面光从它穿过被电池吸收，所以要求它的透过率高；另一方面作为电池的一个电极，所以要求它导电。
TCO制备成绒面起到减少反射光的作用。
太阳能电池就是以这两层为衬底生长的。
太阳能电池的第一层为P层，即窗口层。
下面是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。
再下面为n 层，起到连接i和背电极的作用。
最后是背电极和Al/Ag电极。
目前制备背电极通常采用掺铝ZnO(A1),或简称AZO。
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，光电导／暗电导比在105～106，此区中光生电子、空穴是光伏电力的源泉。
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。
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。
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4、填充因数 FF 填充因数FF定义为：FF=Pm/(Isc * Voc) =(Im-Vm)/Isc.voc 即最大输出功率与短路电流和开路电压乘积的比， “有时也把Isc称作太阳电池的极限功率”填充 因数是太阳电池质量好坏的一个重要标志，FF 越大，说明电池的最大输出功率越接近极限输出 的功率。 影响FF的重要 因素是串联电 阻Rsh，Rs越 大，FF越小。
边为B边。 W Ya-si A×B
例如：左图A×B为
60×70mm电池芯片
右图为A×B 70×60mm电池芯片
工艺流程：
涂胶
开孔 测试
光固化
测试 擦板
切割
下线焊 装箱
边缘处理
保护
第四节、太阳电池的等效电路和输出特性 1、太阳电池的等效电路由下列元件构成 1）电流源； 2）二极管 3)串联电阻
4）并联电阻
质量为1”记
AM1
48.20
600
太阳光与海平面的法线夹角 600时它通过大气的质量为: AM2
AM0太阳光谱总投射功率为： 135.3mw/cm2 AM1太阳光谱总投射功率为： 100mw/cm2 AM2太阳光谱总投射功率为： 72～75mw/cm2
Байду номын сангаас
测试太阳电池的标准光强是：
AM1.5 1000W/m2 温度为：25℃
A点：负载电阻RA,RA.VA/Id(1/RA的斜率)此 时太阳电池的输出功率为：PA=IdVA
B点：“负载电阻为RB的输出功率为 PB=IdVB,显然PB＞PA
P点：输出功率最大，Vm=Im-Vm称作太阳 电池的最大输出功率相对应的负载电阻Pm称 为最佳负载，在设计太阳电池的应用产品时， 一定要注意选用的负载，使其电阻等于最佳 负载电阻，使其输出功率Pm最大，即尽量发 挥太阳电池的潜力。
2、非晶硅太阳电池
3、a-Si工艺流程 序号 工序名称 技术要求
1） 切割玻璃
2) 一次清洗
635×1245mm2
清洗烘干
3) 制导电膜 APCVD或溅射工艺。 制成 SnO2膜、 R□≤ 20Ω/□ 4) 磨 边 磨去玻璃所有边角的锐口
5）清洗
同前清洗并烘干玻璃
6）激光刻划1 导电膜上刻划出39单元 ， 间距在15.62mm 7） 装箱预热 预热炉温200℃
第一节：太阳光的光谱发布 1）太阳光是以辐射的方式向空间传输能 量的，地球每年接受到的阳光的能量相 当于现在世界年发电量的14万倍。太阳 光谱的波长范围约在0.2－0.3μ m之间 0.7－几百微米 红外光 0.4－0.75微米 可见光 红、橙、黄、绿、青、兰、紫等7种 颜色，波长不同颜色不同。
0.3－0.4微米 0.3以下 2、波长与频率的关系
IL随电压变化越大，Voc越小 2)、输出功率与电流电压的关系 Pone=Iv =I(mnkT/∑en((Il-I+Is)/Is -(V+IRs)/IsRsh)-IRs 如：Rs=0 Rsh=∞ Pone=ImnkT/∑en(Il-I+Is)/Is 3)、最大输出功率与开路电压、短路电流、填充因 数的关系 Pm=FF-Voc.Isc FF=Voc.Isc/pm Voc: V Pm: w Isc: I 4)、输出效率与填充因数、开路电压、短路电流的 关系
η=pm×100% / 0.1×s =FF.Voc.Isc.100%/pin =FF.Voc.Isc×100%/0.1×s 设定电池有效面积7260cm² S: 面积 单位：cm² Voc(V) Isc(A) Pm(w) η=Pm(w)/72600%＝53W/726.100%=7.3% Rs 上升 Rsh下降电流随电压变化大FF下降 光电流影响：1、填充因子减小 2、开路电压减小 Rs影响：1）填充因子减少 2）短路电流减小
IL=ID+Ish+I I = IL－ID－Ish =IL－Is
第五节、太阳电池的参数 1、短路电流Isc ----- 在一定的光照下通常取 AM1.5=100mw/cm² 输出端短路时，太阳电池的 输出电流。 2、开路电压Voc---在一定的光照下(AM1.5)输出端 开路时，太阳电池的两端的电压。 3、最大输出功率Pm----“峰值功率”在一定光照下 （AM1.5）太阳电池能够输出的最大功率。 由太阳电池的输出特性 Pm=Im-Vm 曲线可以看出： 虽然在同样的光照下同一 块太阳电池负载不同，太 阳电池的输出功率也不同，
5、转换效率 η-----在一定光照下 （Am1.5(1000nw)/cm² ），太阳电池的最 大输出功率Pm与入射光能之比。 η=Vm.Im/Pin η=pm/pin 转换效率是一个太阳电池性能好坏的最主要 的标志，显然转换效率越高太阳电池把太 阳能转换变成电能越强，太阳能的利用越 高，在相同的条件下，输出的电能越大。 目前单晶硅电池，实验室可排到18%， 批量生产可达到14% 非晶硅电池，实验室可达到13.2%，批 量生产可达到6-10%
大气质量增加光的散射，吸收也增加
光——波长性， 粒子性，二重性 光子流密度F(λ);特定波长的光＞单位时间内通过 每平方厘米面积的光子数，显然光子流密度越小， 产生的光电流密度越大。 “一个光子产生一个电子－空穴对”
5、非晶硅对光的吸收 光吸收 Ф(x)＝Ф.e-αλx Iλ(X)＝I0(X).e-αλx 当 λ＝ 0. 6μ 时 α ＝6－7×106（cm-1） α λ －吸收系数
8）PECVD 真空下RF等离子体沉积， PIN－PIN双节电池 9）降温卸夹具 玻璃在夹具中降温后卸下夹 具，高温不宜卸夹具里的玻璃，否则会弯 曲或炸裂。 10）激光刻线2 用532绿色激光机
11）溅射氧化锌 溅射炉中获得氧化锌膜； 12）溅射铝膜 在溅射炉中获得铝膜。 13）激光刻线3 激光机刻出金属膜单元。 14）测试 VOC、ISC、Vm、Im、Wp 、
上图为晶体硅等效电路
右图为非晶硅等效电路
左图为 集成型等效电路 当RSh相等，VDi相等，ILi相等 RL=M/LRsi。Rsh=mRshI, IL=Ici, VD=mp, i=1
1）、电流源－光电产生的光电流，在一定光强照射下， 产 生的光电流IDh， 2）、二极管D太阳电池由于本身实际上是一个大面积的 二极管。 3）、串联电阻Rs是太阳电池的接触电阻，电极的体电阻， 半导体本身就是电阻引起的， 4）、并联电阻，Rsh由于制造工艺上的原因，如针孔等 造成漏电，相当于和二极管并联一个电阻。 2、太阳电池的伏－安特性： Io=Is 其中Is是二极管的反向饱和电流。 e是电子电荷，VD是二极管的电压，K-常数，T—绝 对温度，n叫二极管指数在1～2之间。单个电池：
3） Pm=FF×Voc×Isc a: Voc大，Pm大 b:Isc 大，Pm大 c:FF大，Pm大 曲线I的FF，大于曲线Ⅱ的FF2，“PmⅠ＞PmⅡ” 4）EF=Pm/pin×100% 《标准光强》 EF∝Pm EF=Pm(w)/726×100% 5) 开路电压、短路电流及填充因子与光电流随电 压变化、并联电阻、串联电阻的关系。 ①光电流随电压变化的影响 IL2变化大于IL1 Voc1＞Voc2 FF1＞FF2 Pm1＞Pm2 n1＞n2 ②Rsn的影响 Rsh1＜Rsh2 “RS=0” a.Isc不变 b.FF1 ＜FF2 c.Voc1＜Voc2 d.Rsh减小，最大输出功率Pm, 效率η减小
2、太阳电池的半导体吸收光子，激发出电子 －空穴对，这些电子空穴对被太阳电池的内 建场分离，分离的条件：
a、有内建电场；
b、电子空穴有足够长的寿命和迁移率， 使μt足够大，μt为在内建场的作用下， 在电子空穴的寿命时间内漂移的距离， 这个距离保证电子空穴“分开”，电子 集中在一边，空穴集中在另一边，太阳 电池利用PN结或PIN结势垒区的静电场 达到分离电子、空穴的目的。 3、被分离的电子空穴，经电极收集输出 到电池体外，形成电池。
紫外光 X射线
λ＝L / V
λ：波长， V：频率， L：光速
hv＝E
光子能量
3、光谱分布
4、大气质量： 1）太阳光穿透大气层，峰底 大气层对太阳光吸收， 波长向长波方向偏移，水气二 散射.
氧化碳滤掉一部分红外光， O3滤掉一部分紫外光。
2）大气层外，太阳光谱的峰值在 0.5μ 附近 大气层的厚度在100公里左右。 大气层外“大气质量为0”记 AM0 太阳垂直照射在海平面“大气
2、按使用方式： 干板式 聚光式 自动跟踪式 3、按使用材料分： 单晶硅太阳电池 多晶硅太阳电池 非晶硅太阳电池 4、按“结”分： PN结电池 PIN结电池 多结电池 异质结电池 5、其他薄膜太阳电池： a-Si、 CIS 研究中的铜铟硒、及各 种非晶硅基合金电池。
第三节、 太阳电池的结构 1、晶体硅太阳电池
6、温度系数 串联电阻---------RS 电压、电流，最大输出功率的温度系数 在某一温度，温度每升一度，参数相对变化。 如：25℃ （Isc(26℃)-Isc（25℃）） /Isc(25℃)×100%/℃ 电池电压温度系数 -0.33%/℃， 电流温度系数 0.09%/℃, 输出功率温度系数 -0.23%/℃ 第六节、集成型非晶硅太阳电池各参数间的关系 开路电压与光电流随电压变化的关系 Rsh=∞ Ma/cm2 Voc=mnkT/∑em((Ic(v=Voc)+Is)/Is
③Rs影响 Rs1＜Rs2＜Rs3 “ Rsh=∞” a.Voc不变 b.Isc3＜Isc2＜Isc1,Rs增加，Isc下降 c.FF3＜FF2＜FF1 Rs增加 填充因数下降 d.由于Rs增加， 使最大输出功率Pm及转换效率η 下降。
第二章、太阳电池的工作原理
上一章对太阳电池的特性作了简要的介绍， 下面从微电子的角度对太阳电池的工作原理， 即为什么太阳电池能把阳光直接转换成电能， 太阳电池是一种把光直接变成电的半导体， 它们利用了半导体及一些物殊性能，所以先 介绍一些半导体方面的基本知识。