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太陽能非晶硅發(fā)展歷史

2013-02-22 10:38

　　6．新制備技術(shù)探索

　　射頻等離子體強CVD是當(dāng)今普遍采用的制備a一Sl合金薄膜的方法。它的主要優(yōu)，權(quán)是：可以用較低的襯底溫度（200℃左右），可以重復(fù)制各大面積均勻的薄膜，制得的氫化a-Si合金薄膜無結(jié)構(gòu)缺陷、臺階復(fù)益良好，隙態(tài)密度低，光電子特性符合大面積太陽電池的要求。此法的主要缺點也是致命的缺點是，制備的a-Si膜含氫量高，通常有的10％-5％氫含量。光致衰退比較嚴(yán)重。因此，人們一方面運用這一方法實現(xiàn)了規(guī)�；a(chǎn)；另一方面又不斷努力探索新的制備技術(shù)。

　　與RF-PECVD最近鄰的技術(shù)有，超高真空PECVD技術(shù)，甚高頻（VHF ） PECVD技術(shù)和微波（包括ECR） PECVD技術(shù)。激發(fā)等離子體的電磁波光子能量不同，則氣體分解粒子的能量不同，粒子生存壽命不同，薄膜的生成及對膜表面的處理機制不同，生成膜的結(jié)構(gòu)、電子特性及穩(wěn)定性就會有區(qū)別。 yHF和微波PECVD在微晶硅的制備上有一定的優(yōu)勢。

　　其它主要其新技術(shù)還有，離子束淀積a一si薄膜技術(shù)，H0M0一CVD技術(shù)和熱絲CVD技術(shù)等。離子束淀積a-Si合金薄膜時，包括硅烷在內(nèi)的反應(yīng)氣體先在離化室離化分解，然后形成離子束，淀積到襯底上，形成結(jié)構(gòu)絞穩(wěn)定的a一Sl合金薄膜。 H0M0一CVD技術(shù)通過bo熱氣體，儀之熱分解，分解粒子再淀積在襯底上。成膜的先級粗子壽命校長，膜的電子性能良好，氫含量低，穩(wěn)定性較好。這兩種技術(shù)成膜質(zhì)量雖好，但難以形成產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。熱絲CVD技術(shù)也是較有希望的優(yōu)質(zhì)薄膜硅的高速制備技術(shù)。

　　四，非晶硅太陽電池的未來發(fā)展

　　1．現(xiàn)有己一引太陽電池產(chǎn)業(yè)的市場開發(fā)

　　非晶硅太陽電池?zé)o論在學(xué)術(shù)上還是在產(chǎn)業(yè)上都已取得巨大的成功。金世界的生產(chǎn)能力超過50兆瓦。處于高校術(shù)檔次的約占一半。最大的生產(chǎn)線規(guī)模為年產(chǎn)10MW組件。這種大規(guī)模高檔次生產(chǎn)線滿負(fù)荷正常運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)成本已低達(dá)1.1美元／峰瓦左右。據(jù)預(yù)測，若太陽電池成本低于每峰瓦，美元，壽命20年以上，發(fā)電系統(tǒng)成本低于每峰瓦2美元，則光伏發(fā)電電力將可與常規(guī)電力競爭。與其它品種太陽電池相比，非晶硅太陽電池更接近這一理想的目標(biāo)。非晶硅大陽電池目前雖不能與常規(guī)電力競爭，但在許多特別的條件下，它不僅可以作為功率發(fā)電使用，而且具有比較明顯的優(yōu)勢，比如說，依托于建筑物的屋頂電站，由于它不占地亂免除占地的開支，發(fā)電成本較低。作為聯(lián)網(wǎng)電站，不需要儲能裝備，太陽電池在發(fā)電成本中有最大比重，太陽電池低成本就會帶來電力低成本。

　　目前世界上非晶硅太陽電池總銷售量不到其生產(chǎn)能力的一半。應(yīng)用上除了少數(shù)較大規(guī)模的試驗電站外仍然以小型電源和室內(nèi)弱光電源為主。盡管晶體硅太陽電池生產(chǎn)成本是a-Si電池的兩倍，但功率發(fā)電市場仍以晶體硅電池為主。這說明光伏發(fā)電市場尚未真正成熟。另一方面，非晶硅太陽電池必須跨過一個“門檻”才能進(jìn)入大光伏市場，一旦跨過“門檻”，市場需求將帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大，而規(guī)模越大生產(chǎn)成本越低。要突破“門檻”，一方面須加強市場開拓力度，加強營銷措施；另一方面政府應(yīng)給予用戶以適當(dāng)補貼鼓勵，刺激市場的擴大。許多發(fā)達(dá)國家正在推行的諸如“百萬屋頂計劃”這類光伏應(yīng)用項目，就是這種努力的具體體現(xiàn)。