非晶硅太阳能电池退火的原理和作用是什么？

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原理: 太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如海单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。

作用：这些缺陷起复合中心作用，从而降低了材料和电池的性能。退火效应导致硅膜内H的状态的改变，引起的缺陷态的变化，非晶硅太阳能电池在退火后功率有一定幅度地上升。

SW效应是指GD法制备的非晶硅材料电导率随着光照时间的增加而发生衰退，在150度以上的温度退火后又恢复原状的现象。SW效应由非晶硅薄膜的亚稳定态决定的。

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。

但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为10%左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

材料结构上包括非晶硅、微晶硅，电池结构上包括非晶硅单结、非晶硅/非晶硅双结叠层、非晶硅/微晶硅双结叠层电池，也包括以硅为基础的各种合金材料和电池，例如非晶硅锗电池等。非晶硅是由化学气相沉积的方法制备的，在真空室内通入硅烷（SiH4）和氢气（H2），通过等离子放电使气体分解，然后沉积在200度左右的玻璃或塑料、不锈钢等衬底上形成非晶硅薄膜。

特点

非晶硅薄膜由于原子排列不整齐，而且存在许多硅的悬键，因此缺陷态非常多，使得载流子迁移率较低，制备的器件效率也较低。

非晶硅太阳电池存在光劣化效应，电池效率存在较严重的衰退，一般情况下初始效率衰退20-25%才能达到稳定。制备两个pin结，形成pin/pin这样的双层结构，两个pin结串联在一起，而每一个结的非晶硅薄膜可以相对的减薄，提高电子空穴的收集效率、电池的稳定性。而两个pin结又可以起到充分吸收阳光的作用。

特点

双结非晶/非晶硅薄膜电池比单结电池一般具有较高的效率和稳定性。通过改变沉积参数来改变沉积材料的结构，VHF-PECVD来获得微晶硅薄膜较高速率的沉积效果，

特点

具有较好的结构有序性、没有衰退效应、载流子迁移率相对较高，具备晶体硅的稳定性、高效性和非晶硅的低温制备特性等低成本优点。

缺点：是吸收系数比较低，需要比较厚的吸收层。是把非晶硅pin结和微晶硅pin结串联在一起，形成叠层电池结构。

特点

这种电池同时具有非晶硅和微晶硅两种材料的优点，既具有高效率有具有高稳定性。

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