什么是硅光電池？

晶體硅光電池

晶體硅光電池有單晶硅與多晶硅兩大類，用p型（或n型）硅襯底，通過磷（或硼）擴散形成pn結成制作，生產技術成熟，是光伏市場上的主導產品。采用埋層電極、表面鈍化、強化陷光、密柵工藝、優化背電極及接觸電極等技術，提高材料中的載流子收集效率，優化抗反肘膜、凹凸表面、高反射背電極等方式，光電轉換效率有較大提高。單晶硅光電池面積有限，目前比較大的為∮10至20cm的圓片，年產能力46MW/a。目前主要課題是繼續擴大產業規模，開發帶狀硅光電池技術，提高材料利用率。國際公認最高效率在AM1.5條件下為24％，空間用高質量的效率在AMO條件約為13.5—18％地面用大量生產的在AM1條件下多在11—18％之間。以定向凝固法生長的鑄造多晶硅錠代替＃晶硅，可降低成本，但效率較低。優化正背電極的銀漿和鋁漿絲網印刷，磨圖拋工藝，千方百計進一步降成本，提高效率，大晶粒多晶硅光電池的轉換效率最高達18.6%。

非晶硅光電池

a－Si（非晶硅）光電池一般采用高頻輝光放電方法使硅烷氣體分解沉積而成。由于外解沉積溫度低，可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積約1μm厚的薄膜，易于大面積化（05rn×l.0m），成本較低，多采用pin結構。為提高效率和改善穩定性，有時還制成三層pin等多層疊層式結構，或是插入一些過渡層。其商品化產量連續增長，年產能力45MW／a，10MW生產線已投入生產，全球市場用量每月在1千萬片左右，居薄膜電池首位。發展集成型a－Si光電池組件，激光切割的使用有效面積達90％以上，小面積轉換效率提高到14.6％，大面積大量生產的為8－10％，疊層結構的最高效率為21％。研發動向是改善薄膜特性，精確設計光電池結構和控制各層厚度，改善各層之間界面狀態，以求得高效率和高穩定性。

多晶硅光電池

p－Si（多晶硅，包括微品）光電池沒有光致衰退效應，材料質量有所下降時也不會導致光電池受影響，是國際上正掀起的前沿性研究熱點。在單晶硅襯底上用液相外延制備的p－Si光電池轉換效率為15.3％，經減薄襯底，加強陷光等加工，可提高到23.7%，用CVD法制備的轉換效率約為12.6—l7.3%。采用廉價襯底的p—si薄膜生長方法有pECVD和熱絲法，或對a—si：H材料膜進行后退火，達到低溫固相晶化，可分別制出效率9.8%和9.2%的無退化電池。微晶硅薄膜生長與a—si工藝相容，光電性能和穩定性很高，研究受到很大重視，但效率僅為7.7％大面積低溫p—si膜與—si組成疊層電池結構，是提高比a—S光電池穩定性和轉換效率的重要途徑，可更充分利用太陽光譜，理論計算表明其效率可在28％以上，將使硅基薄膜光電池性能產生突破性進展。銅煙硒光電池CIS（銅鎖硒）薄膜光電池己成為國際先伏界研究開發的熱門課題，它具有轉換效率高（已達到17.7％），性能穩定，制造成本低的特點。CIS光電池一般是在玻璃或其它廉價襯底上分別沉積多層膜而構成的，厚度可做到2－3μrn，吸收層CIS膜對電池性能起著決定性作用。現已開發出反應共蒸法和硒化法（濺射、蒸發、電沉積等）兩大類多種制備方法，其它外層通常采用真空蒸發或濺射成膜。阻礙其發展的原風是工藝重復性差，高效電池成品率低，材料組分較復雜，缺乏控制薄膜生長的分析儀器。CIS光電池正受到產業界重視，一些知名公司意識到它在未來能源市場中的前景和所處地位，積極擴大開發規模，著手組建中試線及制造廠。