非晶硅電池效率的提高辦法

首先我們確定一個思路：先分解并列舉光子經過非晶硅電池時主要損失，然后就各點得出相應的對策以避免或減少損失。

1.欠能和過能損失：

即能量低于帶隙的光子和能量高出帶隙的光子。在晶硅電池里，僅這兩項損失就損失掉百分之六十幾的光照能量——相當可觀的數字;在非晶硅電池里，這個數字應當略有不同，但相信差不了多少，道理是一樣的。所以個人認為，把提升效率的主要留意力放在這里，在這兩項中尋找沖破，那將是跳躍式的進步。

2.串聯電阻分壓損失和并聯電阻分流損失，而串聯電阻主要是包括電極在內的各區體電阻和各個交界面的接觸電阻--此電阻當然越小越好;并聯電阻分流則主要是電池表面的漏電流和pN結區存在雜質和缺陷引起的漏電流，也可以簡單的說是前、背表面復合和結區復合中心復合損失。這一項損失也占有比較大的比重。

3.反射損失

4.光生載流子還將來得及被pN結分離便復合掉了

5.暗電流分流損失。

對策及處理辦法：

對于1.目前最常用的是多層結構，不同帶隙的材料按照從大到小的順序自上而下依次排列，高能光子被相應的寬帶隙層吸收，低能光子被相應的窄帶隙層吸收。由此拓寬了光譜應和的范圍，理想的情況是，在整個從紫外到紅外光譜區域上都能得到有效的吸收。另外在這點上，本人有個設想：pIN結構中，p、N兩層是做為“死層”而存在的，主要起提供電場的作用，而他們區域內的載流子對光電流幾乎不起作用，那么我們可不可以讓他們變成“活層”，也對光電流起貢獻，比如p、N兩層都用微晶硅或者納米硅。

對于2.這里涉及到多個方面：

首先降低各區包括電子在內的體電阻，主要是半導體層的電阻，那么就要求電阻率盡量小，依據半導體物理學，室溫下，增加摻雜濃度(或者同摻雜下盡量降低工作溫度)可以減小電阻率。(但摻雜過高會引起過摻雜效應，所以要“適當”)

其次為減少界面處的接觸電阻，需要盡可能的減少晶格失配等問題，比如有公司用的a-SiC:H做窗口層，它和下面I層的a-Si:H就存在著一定的晶格失配。可以考慮用氫化納米非晶硅做窗口層，用微晶硅或者納米硅做p和N層。

再次，盡可能的減少表面復合和結區復合，一般的辦法是H表面鈍化和H對內部懸掛鍵的飽和，以及進可能的減少O、N等雜質以減少復合中心。在這點上，我個人的的想法是，使用微波電子回蕩共振法代替當前普遍使用的pECVD--兩大分明優點：一，前者是無電極放電，因而避免了因后者電極引入的雜質。二，放電功率高，并能使H氣最大限度的離解，也極大的降低了由于H氣引入的一些缺陷態，進而一定程度上抑制了S-W效應。

對于3.電池上表面作成絨面的陷光結構+增透膜;電池背面加背反射層

對于4.多層的基礎上適當的減薄I層的厚度以加強電場強度，從而加強載流子的吸收

對于5.暗電流是光生電壓引出到外電路之后引起的“正向電流”，該要怎么樣減少本人暫不明白。

以上是個人在學習過程中總結出的一點看法，也許有不當之處，還請高手們指正;另外，我發此帖子也只是拋磚引玉，希望大家各抒己見，目的是我們能夠共同進步

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