非晶硅叠层太阳能电池与晶硅半导体电池有什么不同?

非晶硅叠层太阳能电池和非晶硅太阳能电池有什么区别？非晶硅片非晶硅太阳能电池是1976年出现的一种新型薄膜太阳能电池。它的制造方法完全不同于单晶硅和多晶硅太阳能电池，硅材料消耗少，功耗更低，非常有吸引力，然而，非晶硅电池非常薄，非晶硅薄膜电池，为什么非晶硅是直接带隙，可以直接跳到导带，参与导电？谁知道非晶硅薄膜电池里的薄膜是什么意思。

太阳能电池的结构、工作原理和制造技术近年来，受世界太阳能电池发展“热潮”的影响，我国太阳能电池产业发展空前。本文收集了太阳能电池的一些相关技术，供读者参考。(1)太阳能电池的发展历史:太阳能电池是产生光伏效应(简称光伏效应)的半导体器件。所以太阳能电池也叫光伏电池，太阳能电池产业也叫光伏产业。1954年，世界上第一块实用的太阳能电池在贝尔实验室问世，首次用于航天技术。

1973年，世界爆发石油危机。此后，人们普遍关注太阳能电池。近10年来，随着全球能源短缺和环境污染问题的日益严重，太阳能电池的清洁、安全、长寿、免维护和可再生资源等优势更加明显。一些发达国家制定了一系列鼓励光伏发电的优惠政策，实施了庞大的光伏工程计划，为太阳能电池产业创造了良好的发展机遇和巨大的市场空间。太阳能电池行业进入快速发展期，带动了上游多晶硅材料行业和下游太阳能电池设备行业的发展。

目前以PECVD单室沉积或多室沉积为主。制造非晶硅太阳能电池的方法有很多种，最常见的是辉光放电，还有反应溅射、化学气相沉积、电子束蒸发和热分解硅烷等。辉光放电法是将应时容器抽真空，充入用氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离形成等离子体。由于沉积温度低，可以在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积厚度在1μm左右的薄膜，易于大规模(0.5 rn× l.0m)，成本低，所以多采用pin结构。

非晶硅薄膜电池顾名思义，是将非晶硅以薄膜的形式沉积在载体上而形成的太阳能电池，其薄膜是非晶硅太阳能电池，也就是与多晶硅太阳能电池相比，但非晶硅薄膜电池非常薄。非晶硅薄膜电池包括PIN结构，现在有的电池有双层结构或者三层结构，也就是两层PIN结。或者三层PIN结。以下是非晶硅太阳能电池PIN结的沉积方法:将硅烷(SiH4)等原料通入真空度为101000Pa的反应室中。由于射频(RF)电场的影响，

此时，如果将硅烷(B2H6)混合到原料气体中，可以生成P型非晶硅，并且当混合磷化氢(PH3)时，可以生成N型非晶硅。通过改变原料气体可以形成pin结，可以制成电池。为了获得重复性和性能良好的太阳能电池，避免残留在反应室内壁和电极上的杂质混入电池，一般采用隔离式连续等离子体反应制造装置，即P层和N层分别沉积在专门的反应室中。

非晶硅材料通过气相沉积形成。根据离解和沉积方法的不同，可分为辉光放电分解法(GD)、溅射法(SP)、真空蒸发法、光化学气相沉积法(CVD)和热丝法(HW)。其中，等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是一种广泛使用的方法。PECVD沉积非晶硅的方法中，PECVD一般采用SiH4和H2为原料，SiH4和GeH4用于制备叠层电池，同时加入B2H6和PH5实现掺杂。

该方法具有低温工艺和大面积薄膜生产的特点，适合大规模生产。非晶硅电池具有以下优点:(1)制造成本低。这是因为:①半导体层的光吸收系数比晶体硅大一个数量级，电池厚度只有1μm左右，约为晶体硅电池的1/300，可以节省大量硅材料。②薄膜可以直接沉积，没有切片损失。(3)集成技术可以一次性完成电池制备过程中的各个部件，工艺流程简单。(4)电池的pin结制造温度在20.0℃左右，远低于晶体硅电池800 ~ 1000℃的高温，耗能更少。

非晶硅基薄膜电池:单结、双结和多结太阳能电池。结指的是针结。单PIN结电池被称为单结非晶硅薄膜太阳能电池。两个针结被称为叠层太阳能电池，三个被称为三结，以此类推。非晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池是堆叠的。从字面上看，这两个术语在单词堆栈中是不同的。显然，堆叠结构是由多个引脚结构组成的。为什么要这么做？

(2)在制备过程中，非晶硅的沉积速率低，影响了非优质硅薄膜太阳能电池的大规模生产。为了解决上述问题，未来非晶硅太阳能电池的研究将主要集中在(1)采用高质量的I层材料作为底电池；(2)叠层结构电池的发展，利用不同带隙的I层制作多结PIN结构，可以更有效地吸收太阳能光谱，提高电池效率；(3)在保证效率的条件下，开发生产叠层非晶硅太阳能电池组件技术。

非晶硅太阳能电池是1976年出现的一种新型薄膜太阳能电池。它的制造方法完全不同于单晶硅和多晶硅太阳能电池，硅材料消耗更少，功耗更低，非常具有吸引力。制造非晶硅太阳能电池的方法有很多种，最常见的是辉光放电，还有反应溅射、化学气相沉积、电子束蒸发和热分解硅烷等。辉光放电法是将应时容器抽真空，充入用氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离形成等离子体。

如果在硅烷中掺入适量的氢化磷或氢化硼，可以得到n型或P型非晶硅薄膜。基底材料通常是玻璃或不锈钢板。这种制备非晶硅薄膜的过程主要依赖于对气压、流量和射频功率的严格控制，对衬底的温度也非常重要。非晶硅太阳能电池的结构有多种，其中比较好的一种结构叫PiN电池，先在衬底上沉积一层掺磷的N型非晶硅，再沉积一层未掺杂的I层，再沉积一层掺硼的P型非晶硅，最后用电子束蒸镀减反射膜，蒸镀银电极。

可以直接跳到导带，参与传导。非晶硅，对应于半导体材料中的经典半导体硅晶体，是由快速凝固引起的非晶，与多晶硅等半导体不同，非晶硅具有直接带隙，这意味着电子在固体材料中占据的能级态极其困难。电子在材料中占据的能级状态是直接带隙，也就是说电子吸收光子后可以直接跳到导带参与导电，其导电性相对较好，半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，具有一定的导电性。