非晶硅薄膜太陽能電池?簡介

非晶硅薄膜太陽能電池是一種以非晶硅化合物為基本組成的薄膜太陽能電池。

按照材料的不同，當前硅太陽能電池可分為三類：單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。

非晶硅薄膜太陽能電池生產成本低

由于反應溫度低，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，成本較低。單節(jié)非晶硅薄膜太陽能電池的生產成本目前可降到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。

非晶硅薄膜太陽能電池能量返回期短

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

非晶硅薄膜太陽能電池適于大批量生產

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型化學氣相淀積(PECVD)法。此種制作工藝可以連續(xù)在多個真空淀積室完成，從而實現(xiàn)大批量生產。采用玻璃基板的非晶硅太陽能電池，其主要工序（PECVD）與TFT-LCD陣列生產相似，生產方式均具有自動化程度高、生產效率高的特點。

在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學氣相沉積法、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程(～200℃)，易于實現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產，現(xiàn)成為國際公認的成熟技術。

非晶硅薄膜太陽能電池高溫性能好

當太陽能電池工作溫度高于標準測試溫度25℃時，其最佳輸出功率會有所下降；非晶硅太陽能電池受溫度的影響比晶體硅太陽能電池要小得多。

非晶硅薄膜太陽能電池弱光響應好，充電效率高

非晶硅材料的吸收系數(shù)在整個可見光范圍內，在實際使用中對低光強光有較好的適應。

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

由于非晶硅薄膜電池的良好前景，包括Sharp、Q-Cells、無錫尚德等在內的諸多企業(yè)正大規(guī)模進入非晶硅薄膜太陽能電池領域，整個行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)字不斷翻新。

在整個太陽能電池家族中，非晶硅薄膜太陽能電池因為其技術和應用方面的優(yōu)勢，正在獲得爆發(fā)性增長。2007年行業(yè)增速約120%，預計未來3年內年均增速高達100%。

業(yè)內之前曾對非晶硅薄膜太陽能電池持有疑慮，主要原因在于其電池轉化效率較低（5%-9%），而且衰減特別快，使用壽命只有有限的2-3年。而隨著技術的進步，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之一。

目前國內市場當中，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)需求迅速擴充，純粹靠購置設備并開展非晶硅薄膜電池的生產，當然也能夠獲得行業(yè)擴容帶來的高成長，但長期來看，畢竟只能夠分享到制造業(yè)的合理利潤，目前國內如贛能股份的薄膜電池為OEM模式，獲得的就是產業(yè)鏈中端的制造業(yè)利潤。而一旦行業(yè)上了規(guī)模，行業(yè)的利潤必然向行業(yè)的關鍵性瓶頸轉移，有鑒于此，我們更看好掌握關鍵技術的配件生產商和設備提供商。

按照材料的不同，當前硅太陽能電池可分為三類：單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池三種。非晶硅薄膜就是相對于單晶硅和多晶硅來說的。當然除了使用除硅材質以外目前國內外還研制出了非硅系的薄膜技術，如采用CIGS、CdTe等作基質。

非晶硅（amorphous silicon α-Si ）又稱無定形硅。單質硅的一種形態(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、密度和硬度也明顯低于晶體硅。

非晶硅的化學性質比晶體硅活潑?？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。結構特征為短程有序而長程無序的α-硅。純α-硅因缺陷密度高而無法使用。采用輝光放電氣相沉積法就得含氫的非晶硅薄膜，氫在其中補償懸掛鏈，并進行摻雜和制作pn結。非晶硅在太陽輻射峰附近的光吸收系數(shù)比晶體硅大一個數(shù)量級。禁帶寬度1.7～1.8eV，而遷移率和少子壽命遠比晶體硅低?，F(xiàn)已工業(yè)應用，主要用于提煉純硅，制造太陽電池、薄膜晶體管、復印鼓、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，所以生產成本低廉，得到了廣泛的應用。

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效應特性制備的薄膜場效應晶體管。具有很低的關斷電流和很高的開關電流比，廣泛用于液晶顯示屏和平面攝像器件的地址矩陣。

應用學科

材料科學技術（一級學科），半導體材料（二級學科），非晶和微晶半導體材料（三級學科）