光伏材料.非晶硅欧洲杯足球竞彩

二零零二年一月七日

背景

无定形固体，像普通的玻璃，是原子没有按任何特定顺序排列的材料。欧洲杯足球竞彩它们根本不形成晶体结构，而且它们含有大量的结构和键合缺陷。

直到1974年，研究人员才开始意识到，通过适当控制非晶硅的沉积条件和仔细修改其成分，非晶硅可以用于光伏（PV）器件。如今，非晶硅通常用于低功率要求的太阳能消费设备（如手表和计算器）。

非晶硅吸收太阳辐射的效率是单晶硅的40倍，因此只有约1微米（百万分之一米）厚的薄膜可以吸收90%的可用太阳能。这是影响其低成本潜力的最重要因素之一。其他主要的经济优势是，非晶硅可以在较低的温度下生产，并且可以沉积在低成本的衬底上。这些特性使非晶硅成为领先的薄膜光伏材料。

近距离观察

因为非晶态硅不具有晶体甚至多晶硅的结构均匀性，微小的偏差就会导致缺陷，如悬空键，即原子缺少一个可以键合的相邻原子。这些缺陷为电子与空穴重新结合提供了空间，而不是对电路有贡献。通常，这种材料对电子设备来说是不可接受的，因为缺陷限制了电流的流动。但是，如果非晶态硅以含有少量氢的方式沉积(这个过程被称为“氢化”)，那么氢原子就会与许多悬空键发生化学结合，本质上移除它们，从而允许电子穿过非晶态硅。

图1. - 非晶硅的随机结构特征导致了类似“悬挂键”的偏差。悬挂键为电子与空穴重新结合提供了场所，但这可能会在某种程度上被氢中和。

单元设计

由于非晶硅的独特性能，电池被设计成具有超薄（0.008微米）的p型顶层；较厚的（0.5至1微米）固有（中间）层；以及非常薄（0.02微米）的n型底层。顶层非常薄且相对透明，因此大多数入射光都会直接穿过它，从而在本征层中产生自由电子。p层和n层（通过掺杂非晶硅产生）在整个本征区域产生电场，以诱导该层中的电子运动。