Dado que el rendimiento o la estabilidad de la potencia de salida de las células solares de silicio amorfo a menudo se ven afectados por diversos factores en la aplicación práctica, los fabricantes de células solares a menudo hacen todo lo posible para mejorar la estabilidad del rendimiento de las células solares de silicio amorfo.

Estabilidad del rendimiento de las células solares de silicio amorfo.

La estabilidad de una célula solar de silicio amorfo se refiere al grado en que la eficiencia de conversión cambia con el tiempo, que generalmente se mide por la tasa de desintegración. La estabilidad de las células solares de silicio amorfo se ve afectada por diversos factores, como la calidad de los materiales, el diseño de la estructura, el control del proceso de preparación y las condiciones ambientales. Mejorar la estabilidad de las células solares de silicio amorfo es una forma importante de mejorar su rendimiento y reducir sus costes.

Métodos para mejorar la estabilidad de las células solares de silicio amorfo.

Dado que el rendimiento de las células solares de silicio amorfo se deteriorará con el tiempo y la luz en el uso real, afectará su confiabilidad a largo plazo. Por lo tanto, mejorar la estabilidad del rendimiento de las células solares de silicio amorfo se ha convertido en una parte muy importante del proceso de producción de células solares.

Diseño de estructura laminada o heterogénea

Dado que el silicio amorfo en sí es un semiconductor de banda prohibida directa con un alto coeficiente de absorción óptica, la capa fotosensible de las células solares de silicio amorfo puede hacerse muy delgada, lo que puede reducir la pérdida de recombinación de los portadores durante la transmisión y mejorar la eficiencia. Sin embargo, también existen algunos problemas con las células solares de silicio amorfo de una sola capa, como una coincidencia espectral deficiente, un campo eléctrico incorporado insuficiente y una recombinación de interfaz grave.

Para resolver estos problemas se puede adoptar un diseño en tándem o heteroestructura, es decir, sobre la base de células solares de silicio amorfo monocapa, se pueden agregar otros materiales o estructuras como capas fotosensibles o capas amortiguadoras para lograr un mejor aprovechamiento de la energía solar. espectro, mejora el campo eléctrico incorporado y reduce la recombinación interfacial.

Selección optimizada de materiales de interfaz y electrodos

La elección de los materiales de los electrodos y de la interfaz para las células solares de silicio amorfo también afectará la estabilidad de su rendimiento. Por un lado, se requiere que el material del electrodo tenga buena conductividad y transmisión de luz para garantizar en la medida de lo posible una recogida eficiente de los portadores y la transmisión de la luz incidente. Por otro lado, se requiere que los materiales de los electrodos tengan buena estabilidad y compatibilidad para evitar reacciones químicas o daños físicos con películas de silicio amorfo, lo que da como resultado el deterioro o la deslaminación de la interfaz. Por lo tanto, optimizar y seleccionar materiales de interfaz y electrodos para células solares de silicio amorfo para lograr células solares de silicio amorfo de alta eficiencia, estables y de bajo costo es un método importante para mejorar la estabilidad del rendimiento de las células solares de silicio amorfo.

Materiales de pasivación y encapsulación de superficies.

La superficie y la interfaz de las células solares de silicio amorfo son las partes clave que afectan la estabilidad de su rendimiento, porque aquí es fácil generar estados defectuosos, impurezas, óxidos, etc., lo que resulta en una mayor recombinación de portadores y una menor eficiencia. Para reducir los efectos de estos factores adversos, se pueden emplear técnicas de pasivación y encapsulación de superficies para mejorar la estabilidad de las células solares de silicio amorfo. La tecnología de pasivación de superficies consiste en agregar una o más capas de pasivación a la superficie o interfaz de películas delgadas de silicio amorfo para inhibir la recombinación de portadores y la difusión de impurezas. La selección del material de la capa de pasivación requiere una buena transmisión de luz, conductividad eléctrica, estabilidad y compatibilidad.

La tecnología de encapsulación consiste en agregar una o más capas de capa protectora al exterior de las células solares de silicio amorfo para evitar daños a la célula solar causados por factores ambientales como humedad, oxígeno, polvo, etc. La selección del material de la capa de encapsulación requiere una buena transmitancia de luz, impermeabilidad, resistencia al oxígeno, resistencia a la intemperie, etc.

El proceso de preparación de una película delgada de silicio amorfo tiene un impacto importante en la estabilidad del rendimiento de la célula solar, y diferentes parámetros del proceso darán lugar a diferentes densidades de defectos, contenido de hidrógeno, contenido de fase microcristalina y otros factores, que a su vez afectan la estabilidad de la película solar. celúla. En términos generales, aumentar la tasa de deposición, la temperatura de deposición, el flujo de hidrógeno, etc. puede reducir la densidad del estado de defecto, y aumentar la relación de dilución de hidrógeno puede aumentar el contenido de fase microcristalina, mejorando así la estabilidad de la célula solar.