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非晶硅太阳能电池的若干问题
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有人知道为什么非晶硅太阳能电池要制备成pin型，而不是制备成晶态硅太阳能电池那样的pn型？有人说i层能有效地产生光生载流子，还是不太理解，能通俗、具体的解释下吗？ 还有一个问题是有看到文章中说非晶硅电池中的i层一般是弱n型，为什么呢？ |
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zpawl(金币+1): ★★★很有帮助 2012-02-28 16:31:24
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晶体硅电池一般采用P型硅片扩散三氯氧磷直接形成PN结，因为晶体硅晶格结构排列整齐，光照在N型结上面产生光生载流子以后，载流子被晶体内部缺陷复合的很少，因此载流子的收集效率很高； 非晶硅薄膜电池本身晶格结构是长程无序，且内部缺陷态密度很大,如果按照晶体硅的制造工艺，由N型结受光产生光生载流子很快就被N型结和P型结的内部缺陷态所收集，载流子寿命会很小，根本无法最终被收集到电池的正负极。 因此，非晶硅薄膜电池需要做成PIN结，I层是本征态，内部缺陷少，产生光生载流子以后能在PN结内建电场的作用下很快被收集到正负极。 不知道我说清楚没有？ |
2楼2012-02-28 08:45:35
foxs2 
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【答案】应助回帖
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| P型或N型都是掺杂硅，参杂元素其实就是杂质离子，电子空穴很容易在杂质离子的位置复合，降低了发电效率。I型的就很少有杂质，电子和空穴不容易复合。我实验室为专门的镀膜实验室，可以进行磁控溅射、电子束蒸镀、LPCVD镀膜，包括各种半导体材料和金属材料。赵zyy44138172@126.com。 |
10楼2012-03-03 17:42:44
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4楼2012-02-29 08:01:19
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7楼2012-02-29 23:58:30
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9楼2012-03-01 19:01:42
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我的理解比较浅显 非晶材料中的缺陷态密度大，载流子容易复合，非晶硅PN结电池中的光生载流子很快会被各种缺陷复合掉，无法像晶硅那样应用。因此，在其中引入一层本征层专门用来产生空穴-电子对，因为本征层也是非晶，为了减少载流子在本征层复合掉，采用的方法就是用H去饱和本征层中Si的悬空键，从而提高收集效率，这样非晶硅电池的基本结构就确定了。 基本结构确定以后，空穴电子对的产生和在内建电场下的分离问题就解决了，这时P层及N层的作用仅仅只是提供内建电场，因为他们也是非晶材料，为了进一步优化电池结构，减少光生载流子的复合，P、N层就做的很薄，又因为体系中空穴的μ比电子小很多，所以P更薄。 我认为大家说的都有道理，但是似乎很多人并没有从设计的角度去考虑真正的因果关系 |
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