非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池是一種以非晶硅化合物為基本組成的薄膜太陽(yáng)能電池。

按照材料的不同，當(dāng)前硅太陽(yáng)能電池可分為三類：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池和非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池三種。

在整個(gè)太陽(yáng)能電池家族中，非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池因?yàn)槠浼夹g(shù)和應(yīng)用方面的優(yōu)勢(shì)，正在獲得爆發(fā)性增長(zhǎng)。2007年行業(yè)增速約120%，預(yù)計(jì)未來(lái)3年內(nèi)年均增速高達(dá)100%。

業(yè)內(nèi)之前曾對(duì)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池持有疑慮，主要原因在于其電池轉(zhuǎn)化效率較低（5%-9%），而且衰減特別快，使用壽命只有有限的2-3年。而隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前主流的非晶硅薄膜電池使用壽命已在10年以上。這使得非晶硅薄膜電池成為目前最被看好的薄膜電池技術(shù)之一。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)當(dāng)中，涉及非晶硅薄膜電池的上市公司主要包括：拓日新能、天威保變、綜藝股份、贛能股份。由于非晶硅行業(yè)需求迅速擴(kuò)充，純粹靠購(gòu)置設(shè)備并開展非晶硅薄膜電池的生產(chǎn)，當(dāng)然也能夠獲得行業(yè)擴(kuò)容帶來(lái)的高成長(zhǎng)，但長(zhǎng)期來(lái)看，畢竟只能夠分享到制造業(yè)的合理利潤(rùn)，目前國(guó)內(nèi)如贛能股份的薄膜電池為OEM模式，獲得的就是產(chǎn)業(yè)鏈中端的制造業(yè)利潤(rùn)。而一旦行業(yè)上了規(guī)模，行業(yè)的利潤(rùn)必然向行業(yè)的關(guān)鍵性瓶頸轉(zhuǎn)移，有鑒于此，我們更看好掌握關(guān)鍵技術(shù)的配件生產(chǎn)商和設(shè)備提供商。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池生產(chǎn)成本低

由于反應(yīng)溫度低，可在200℃左右的溫度下制造，因此可以在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上淀積薄膜，易于大面積化生產(chǎn)，成本較低。單節(jié)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)成本目前可降到1.2美元/Wp。疊層非晶硅薄膜電池的成本可降至1美元/Wp以下。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池能量返回期短

轉(zhuǎn)換效率為6%的非晶硅太陽(yáng)能電池，其生產(chǎn)用電約1.9度電/瓦，由它發(fā)電后返回上述能量的時(shí)間僅為1.5-2年。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池適于大批量生產(chǎn)

非晶硅材料是由氣相淀積形成的，目前已被普遍采用的方法是等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個(gè)真空淀積室完成，從而實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。采用玻璃基板的非晶硅太陽(yáng)能電池，其主要工序（PECVD）與TFT-LCD陣列生產(chǎn)相似，生產(chǎn)方式均具有自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。

在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過(guò)程(～200℃)，易于實(shí)現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)成為國(guó)際公認(rèn)的成熟技術(shù)。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池高溫性能好

當(dāng)太陽(yáng)能電池工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度25℃時(shí)，其最佳輸出功率會(huì)有所下降；非晶硅太陽(yáng)能電池受溫度的影響比晶體硅太陽(yáng)能電池要小得多。

非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池弱光響應(yīng)好，充電效率高

非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個(gè)可見光范圍內(nèi)，在實(shí)際使用中對(duì)低光強(qiáng)光有較好的適應(yīng)。

上述獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，令薄膜硅電池在民用領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，如光伏建筑一體化、大規(guī)模低成本發(fā)電站、太陽(yáng)能照明光源。

由于非晶硅薄膜電池的良好前景，包括Sharp、Q-Cells、無(wú)錫尚德等在內(nèi)的諸多企業(yè)正大規(guī)模進(jìn)入非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，整個(gè)行業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字不斷翻新。

按照材料的不同，當(dāng)前硅太陽(yáng)能電池可分為三類：?jiǎn)尉Ч杼?yáng)能電池、多晶硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池三種。非晶硅薄膜就是相對(duì)于單晶硅和多晶硅來(lái)說(shuō)的。當(dāng)然除了使用除硅材質(zhì)以外目前國(guó)內(nèi)外還研制出了非硅系的薄膜技術(shù)，如采用CIGS、CdTe等作基質(zhì)。

非晶硅（amorphous silicon α-Si ）又稱無(wú)定形硅。單質(zhì)硅的一種形態(tài)。棕黑色或灰黑色的微晶體。硅不具有完整的金剛石晶胞，純度不高。熔點(diǎn)、密度和硬度也明顯低于晶體硅。

非晶硅的化學(xué)性質(zhì)比晶體硅活潑?？捎苫顫娊饘?如鈉、鉀等) 在加熱下還原四鹵化硅，或用碳等還原劑還原二氧化硅制得。結(jié)構(gòu)特征為短程有序而長(zhǎng)程無(wú)序的α-硅。純?chǔ)?硅因缺陷密度高而無(wú)法使用。采用輝光放電氣相沉積法就得含氫的非晶硅薄膜，氫在其中補(bǔ)償懸掛鏈，并進(jìn)行摻雜和制作pn結(jié)。非晶硅在太陽(yáng)輻射峰附近的光吸收系數(shù)比晶體硅大一個(gè)數(shù)量級(jí)。禁帶寬度1.7～1.8eV，而遷移率和少子壽命遠(yuǎn)比晶體硅低?，F(xiàn)已工業(yè)應(yīng)用，主要用于提煉純硅，制造太陽(yáng)電池、薄膜晶體管、復(fù)印鼓、光電傳感器等。

非晶硅薄膜晶體管（a-Si：H TFT--amorphous silicon thin film transistor）溝道采用非晶硅材料制成。由于非晶硅可以淀積在各種大面積的襯底上，所以生產(chǎn)成本低廉，得到了廣泛的應(yīng)用。

中文名稱

非晶硅薄膜晶體管

英文名稱

α-Si∶H thin film transistor,TFT

定　　義

利用氫化非晶硅具有敏感的場(chǎng)效應(yīng)特性制備的薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管。具有很低的關(guān)斷電流和很高的開關(guān)電流比，廣泛用于液晶顯示屏和平面攝像器件的地址矩陣。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），半導(dǎo)體材料（二級(jí)學(xué)科），非晶和微晶半導(dǎo)體材料（三級(jí)學(xué)科）