非晶硅太陽電池

1970年代的能源危機(jī)，1973年發(fā)生的石油危機(jī)告訴我們一個(gè)事實(shí)：能源問題是人類21世紀(jì)面臨的最大的環(huán)境問題。據(jù)報(bào)道，以現(xiàn)在人類對石油和煤炭等能源材料的消耗速度計(jì)算，全球的石油儲量可以維持人類使用43年，而煤炭儲量夠人類使用200年。能源問題早已經(jīng)引起全世界的關(guān)注。發(fā)展新能源和可再生能源是全人類的共識，也是21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最具決定性的選擇。從目前的替代能源的情況看，風(fēng)能、地?zé)?、核能、潮汐能、太陽能等，其中只有太陽能才是一種取之不盡用之不竭、無污染的清潔能源，因此也只有大力發(fā)展太陽能，并且也只能是使太陽能被人類更好地更有效地利用才能從根本上解決人類面臨的能源問題。

發(fā)展太陽能，首先應(yīng)從發(fā)展太陽能電池入手。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。太陽能電池的工作原理是，太陽光照在半導(dǎo)體P-N 結(jié)上，形成空穴-電子對，在P-N 結(jié)電場的作用下，N 型半導(dǎo)體的空穴往P 型區(qū)移動，P 型區(qū)中的電子往N 型區(qū)移動，接通電路后就形成電流。太陽能電池是一種重要的可再生能源，既可作為獨(dú)立能源，亦可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，而且是零污染排放。通過太陽能轉(zhuǎn)換的電能再用于工廠生產(chǎn)、日常使用，以此讓太陽能服務(wù)于人類。早期的太陽能電池，主要原料是晶體硅，并且成本較高，因此只用于太空探索方面。由于晶體硅成本較高，且晶體硅太陽能電池消耗硅材料較多，另外由于科技的發(fā)展，終于在1974年Carlson在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研制出最早的非晶硅太陽能電池。非晶硅電池（a-Si）是用沉積在導(dǎo)電玻璃或不銹鋼襯底上的非晶硅薄膜制成的太陽能電池。Carlson研制出最早的非晶硅太陽能電池，揭開了非晶硅太陽能電池在光電子器件或PV 組件中應(yīng)用的幄幕，但是當(dāng)時(shí)的非晶硅轉(zhuǎn)換效率很低，不到1%。

隨后非晶硅太陽能電池開始快速發(fā)展，并且轉(zhuǎn)換效率逐漸提高：

1977年，Carlson等研制成功了能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)5.5%的非晶硅肖特基勢壘電池；1978年，日本大阪大學(xué)研制出非晶硅PIN電池，轉(zhuǎn)換效率達(dá)4.5%；1981年秋，大阪大學(xué)又制備出了改進(jìn)的a-SiC:H/a-Si:H PIN異質(zhì)結(jié)太陽能電池, 其能量轉(zhuǎn)換效率突破了 8%, 其中, P 型寬禁帶 a-SiC:H 被用來作為電池的窗口材料，1982年，這種a-SiC:H/a-Si:H PIN異質(zhì)結(jié)太陽能電池的效率又突破了10%；到1987年，非晶硅電池轉(zhuǎn)換效率已達(dá)12%；1990年，日本Sanyo（三陽）公司生產(chǎn)的非晶硅太陽能電池，轉(zhuǎn)換效率15.8%；1994年，日本出現(xiàn)了采用PECVD方法制備的Back Surface Field結(jié)構(gòu)的非晶硅電池，轉(zhuǎn)換效率達(dá)18.9%。

太陽能電池以光電效應(yīng)工作的結(jié)晶體太陽能電池和薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的濕式太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽能電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏特效應(yīng)。所謂光生伏特效應(yīng)就是當(dāng)物體受到光照時(shí)，物 體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。

非晶硅太陽電池的工作原理是基于半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)。當(dāng)太陽光照射到電池上時(shí)，電池吸收光能產(chǎn)生光生電子—空穴對，在電池內(nèi)建電場Vb的作用下，光生電子和空穴被分離，空穴漂移到P邊，電子漂移到N邊，形成光生電動勢VL, VL 與內(nèi)建電勢Vb相反，當(dāng)VL = Vb時(shí)，達(dá)到平衡; IL = 0, VL達(dá)到最大值，稱之為開路電壓Voc 當(dāng)外電路接通時(shí)，則形成最大光電流，稱之為短路電流Isc，此時(shí)VL= 0;當(dāng)外電路加入負(fù)載時(shí)，則維持某一光電壓VL和光電流IL。

太陽能電池的種類有很多，按材料來分，有硅基太陽能電池（單晶，多晶，非晶），化合物半導(dǎo)體太陽能電池（砷化鎵（GaAs），磷化銦（InP），碲化鎘（CdTe）, 銅銦鎵硒（CIGS）），有機(jī)聚合物太陽能電池(酞青，聚乙炔)，染料敏化太陽能電池，納米晶太陽能電池；按結(jié)構(gòu)來分，有體結(jié)晶型太陽能電池和薄膜太陽能電池。

非晶硅太陽電池是以玻璃、不銹鋼及特種塑料為襯底的薄膜太陽電池，結(jié)構(gòu)如圖2所示。為減少串聯(lián)電阻，通常用激光器將TCO膜、非晶硅(A-si)膜和鋁(Al)電極膜分別切割成條狀， 如圖1所示。國際上采用的標(biāo)準(zhǔn)條寬約1cm,稱為一個(gè)子電池，用內(nèi)部連接的方式將各子電池串連起來，因此集成型電池的輸出電流為每個(gè)子電池的電流，總輸出電壓為各個(gè)子電池的串聯(lián)電壓。在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)電流、電壓的需要選擇電池的結(jié)構(gòu)和面積，制成非晶硅太陽電池。

第一層為普通玻璃,是電池的基底。

第二層為TCO，即透明氧化物導(dǎo)電膜，一方面光從它穿過被電池吸收，所以要求它的光透過率高；另一方面作為電池的一個(gè)電極，所以要求它能夠?qū)щ?。TCO 一般制備成絨面，主要起到減少反射光從而增加光的吸收率的作用。太陽能電池就是以這兩層為襯底沉積形成的。太陽能電池的第一層為P層，即窗口層；其次是i 層，即太陽能電池的本征層，光生載流子主要在這一層產(chǎn)生；然后是n層，起到連接i極和背電極的作用。最后是背電極和Al/Ag 電極。

由于a-Si(非晶硅)多缺陷的特點(diǎn)，a-Si 的p-n 結(jié)是不穩(wěn)定的，而且光照時(shí)光電導(dǎo)不明顯，幾乎沒有有效的電荷收集。所以，a-Si 太陽能電池基本結(jié)構(gòu)不是p-n結(jié)而是p-i-n 結(jié)。摻硼形成P 區(qū)，摻磷形成n 區(qū)，i 為非雜質(zhì)或輕摻雜的本征層(因?yàn)榉菗诫s的a-Si 是弱n 型)。重?fù)诫s的p、n 區(qū)在電池內(nèi)部形成內(nèi)建勢，以收集電荷。同時(shí)兩者可與導(dǎo)電電極形成歐姆接觸，為外部提供電功率。i 區(qū)是光敏區(qū)，此區(qū)中光生電子、空穴是光伏電力的源泉。入射光盡可能多地進(jìn)入i區(qū)，最大限度地被吸收，并有效地轉(zhuǎn)換為電能，因此對i區(qū)要求是既保證最大限度地吸收入射光，又要保證光生載流子最大限度地輸運(yùn)到外電路。

非晶體硅結(jié)構(gòu)的長程無序破壞了晶體硅電子躍遷的動量守恒選擇定則，相當(dāng)于使之從間接帶隙材料變成了直接帶隙材料。它對光子的吸收系數(shù)很高，通常0.5μm 左右厚度的a-Si 就可以將敏感譜域的光吸收殆盡。所以，p-i-n 結(jié)構(gòu)的a-Si 電池的厚度取0.5μm 左右，而作為死光吸收區(qū)的p、n 層的厚度在10nm 量級。

隨著煤炭、石油等現(xiàn)有能源的頻頻告急和生態(tài)環(huán)境的惡化，使得人類不得不盡快尋找新的清潔能源和可再生資源。其中包括水能、風(fēng)能和太陽能，而太陽能以其儲量巨大、安全、清潔等優(yōu)勢使其必將成為21世紀(jì)的最主要能源之一。太陽是一個(gè)巨大的能源，其輻射出來的功率約為 其中有 被地球截取，這部分能量約有 的能量闖過大氣層到達(dá)地面，在正對太陽的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。

目前太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩種形式。太陽能熱發(fā)電是利用聚光集熱器把太陽能聚集起來，將一定的工質(zhì)加熱到較高的溫度（通常為幾百攝氏度到上千攝氏度），然后通過常規(guī)的熱機(jī)動發(fā)電機(jī)發(fā)電或通過其他發(fā)電技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成電能。光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。目前光—電轉(zhuǎn)換器有兩種：一種是光—伽伐尼電池，另一種是光伏效應(yīng)。由一個(gè)或多個(gè)太陽能電池片組成的太陽能電池板稱為光伏組件，將光伏組件串聯(lián)起來再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。因?yàn)楣夥l(fā)電規(guī)模大小隨意、能獨(dú)立發(fā)電、建設(shè)時(shí)間短、維護(hù)起來也簡單．所以從70年代開始光伏發(fā)電技術(shù)得到迅速發(fā)展，日本、德國、美國都大力發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)，他們走在了世界的前列，我國在光伏研究和產(chǎn)業(yè)方面也奮起直追，現(xiàn)在以每年20%的速度迅速發(fā)展。

非晶硅太陽能電池由于其成本低，重量輕等特性在今后的民用乃至工業(yè)應(yīng)用上有著極大的發(fā)展前景，因此大力發(fā)展非晶硅太陽能電池是個(gè)可持續(xù)發(fā)展的選擇，但有兩個(gè)主要問題一直制約著非晶硅太陽能電池的發(fā)展：轉(zhuǎn)換效率低和穩(wěn)定性問題。

（1）壽命短，穩(wěn)定性問題

在光的不斷照射下會發(fā)生所謂Staebler-Wronski效應(yīng)，光電轉(zhuǎn)化效率會下降到原來的25%，這本質(zhì)上正是非晶硅中有太多的以懸鍵為代表的缺陷，致使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。

非晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率會隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定。

光致衰退效應(yīng)也稱 S-W效應(yīng)，a-Si:H 薄膜經(jīng)較長時(shí)間的強(qiáng)光照射或電流通過,在其內(nèi)部將產(chǎn)生缺陷而使薄膜的使用性能下降,稱為 Steabler-Wronski效應(yīng)。對S-W 效應(yīng)的起因以及造成衰退的微觀機(jī)制,目前沒有形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)。

總的看法如下：

沒有摻雜的非晶硅薄膜由于其結(jié)構(gòu)缺陷,存在懸掛鍵、斷鍵、空穴等,導(dǎo)致其電學(xué)性能差而很難做成有用的光電器件。所以,必須對其進(jìn)行氫摻雜以飽和它的部分懸掛鍵,降低其缺陷態(tài)密度,即形成所謂的 a-Si:H 薄膜。在這種a-Si:H 薄膜材料中,能夠穩(wěn)定存在的是 Si-H 鍵和與晶體硅類似的 Si-Si 鍵,這些鍵的鍵能較大,不容易被打斷。然而由于a-Si:H 材料結(jié)構(gòu)上的無序,使得一些 Si-Si 鍵的鍵長和鍵角發(fā)生變化而使 Si-Si鍵處于應(yīng)變狀態(tài)。高應(yīng)變的Si-Si 鍵的化學(xué)勢與 H 相當(dāng), 可以被外界能量打斷,形成 Si-H 鍵或重新組成更強(qiáng)的 Si-Si 鍵。如果斷裂的應(yīng)變 Si-Si 鍵沒有重構(gòu),則 a-Si:H 薄膜的懸掛鍵密度增加。而 S-W 效應(yīng)就是由于光照導(dǎo)致在帶隙中產(chǎn)生了新的懸掛鍵缺陷態(tài)(深能級),這種缺陷態(tài)會影響 a-Si:H 薄膜材料的費(fèi)米能級EF的位置,從而使電子的分布情況發(fā)生變化,進(jìn)而一方面引起光學(xué)性能的變化,另一方面對電子的復(fù)合過程產(chǎn)生影響。這些缺陷態(tài)成為電子和空穴的額外復(fù)合中心,使得電子的俘獲截面增大,壽命下降。

（2）光電轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)比晶體硅低

現(xiàn)今市場上的晶體硅的光電轉(zhuǎn)化效率為12%，最近面世的晶體硅的光電轉(zhuǎn)化效率已經(jīng)提高到18%，在實(shí)驗(yàn)室里，甚至可以達(dá)到29%(對比:綠色植物的葉綠體的光電轉(zhuǎn)化效率小于1%)，然而非晶硅的光電轉(zhuǎn)化效率一直沒有超過10%。

（1）材料和制造工藝成本低

首先，非晶硅太陽能電池可以節(jié)省很多的硅材料。非晶硅具有較高的光吸收系數(shù)，特別是在0.3-0.75μm的可見光波段，它的吸收系數(shù)比單晶硅要高出一個(gè)數(shù)量級，因而它比單晶硅對太陽輻射的吸收效率要高40倍左右，用很薄的非晶硅膜就能吸收90%有用的太陽光能。一般情況下非晶硅電池的厚度小于0.5um ，而晶體硅太陽電池的基本厚度為240-270um，相差200多倍，因此非晶硅太陽能電池要節(jié)省很多的硅材料。 材料是生產(chǎn)高純多晶硅過程中使用的硅烷，這種氣體，化學(xué)工業(yè)可大量供應(yīng)，且價(jià)格十分便宜。

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。

綜上，從原材料及生產(chǎn)工藝上來考慮，非晶硅的生產(chǎn)相對來說成本很低，并且這也成為非晶硅太陽能電池最大的優(yōu)勢。

（2）能量返回期短

由于制造非晶硅電池原材料及較低溫生產(chǎn)能源消耗少，在每一階段,制造非晶硅太陽能電池所需消耗的電能比生產(chǎn)單晶硅太陽能電池少,因此它的能量返回期較短。以轉(zhuǎn)換效率為6%的非晶硅太陽電池，其生產(chǎn)用電約1.9度電/瓦，由它發(fā)電后返回的時(shí)間約為1.5-2年，能量返回期短。而其他多晶硅、單晶硅電池的發(fā)電返回時(shí)間一般6年以上。

（3）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(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)方式均具有自動化程度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。

（4）品種多，用途廣

晶硅可以在任何形狀的基底上制作，并且可以可以在柔性基底或者很薄的不銹鋼和塑料基底上制備超輕量級的太陽能電池；非晶硅太陽電池可做成集成型，器件功率、輸出電壓、輸出電流都可自由設(shè)計(jì)制造，可以較方便地制作出適合不同需求的多品種產(chǎn)品?？梢暂^方便地制作出適合不同需求的多品種產(chǎn)品。由于光吸收系數(shù)高，暗電導(dǎo)很低，適合制作室內(nèi)用的微低功耗電源，如手表電池、計(jì)算器電池等；由于a-Si膜的硅網(wǎng)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能結(jié)實(shí)，適合在柔性的襯底上制作輕型的太陽能電池；靈活多樣的制造方法，可以制造建筑集成的電池，適合用戶屋頂電站的安裝。

（5）高溫性能好

當(dāng)太陽能電池工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)測試溫度25℃時(shí)，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。

（6）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)際使用中對低光強(qiáng)光有較好的適應(yīng)。

非晶硅太陽電池的方法有很多種，包括等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積，反應(yīng)濺射法、輝光放電法、電子束蒸發(fā)法和熱分解硅烷法等。

1、反應(yīng)濺射法：首先利用紅外光激光對TCO導(dǎo)電玻璃基片進(jìn)行激光刻線；激光刻線后進(jìn)行超聲清洗；基片清洗后裝入專用沉積夾具，推入烘箱進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱后沉積夾具推入PECVD沉積真空室，利用PECVD沉積工藝，進(jìn)行非晶硅沉積；而后利用綠激光對沉積好非晶硅的基片進(jìn)行第二次激光刻線，刻線后進(jìn)行清洗；然后對清洗好的基片利用PVD技術(shù)，鍍金屬背電極復(fù)合膜，作為金屬背電極復(fù)合膜之一的氧化鋅層沉積在非晶硅層表面，其他金屬背電極層沉積在氧化鋅層之上；然后利用綠激光對沉積好金屬背電極的基片進(jìn)行第三次激光刻線，刻線后進(jìn)行清洗，至此，電池芯片結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成；之后對電池芯片進(jìn)行層壓封裝，并安裝接線盒及引出導(dǎo)線；最后，對組件進(jìn)行性能檢測，合格品裝箱。根據(jù)生產(chǎn)的光伏組件的大小規(guī)格，生產(chǎn)周期一般需要三至四小時(shí)。

2、等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積方法：采用一連串沉積室，在生產(chǎn)中構(gòu)成連續(xù)程序，以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時(shí)，非晶硅太陽電池很薄，可以制成疊層式，或采用集成電路的方法制造，在一個(gè)平面上，用適當(dāng)?shù)难谀９に?，一次制作多個(gè)串聯(lián)電池，以獲得較高的電壓。

3、輝光放電法：將一石英容器抽成真空，充入氫氣或氬氣稀釋的硅烷，用射頻電源加熱，使硅烷電離，形成等離子體，非晶硅膜就沉積在被加熱的襯底上。

（1） 大規(guī)模地成本發(fā)電站

1996年美國APS公司在美國加州建了一個(gè)400千瓦的非晶硅電站,引起光伏產(chǎn)業(yè)振動。

Mass公司(歐洲第三大太陽能系統(tǒng)公司)從中國進(jìn)口約5MWp的非晶硅太陽能電池。

日本CANECA公司年產(chǎn)25MWp的非晶硅太陽能電池大部分輸往歐洲建大型發(fā)電站(約每座500KWp-1000KWp)。

德國RWESCHOOTT公司也具有30MWp年產(chǎn)量,全部用于建大規(guī)模太陽能電站。 我國的安徽省蚌埠市在光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)取得重大突破，2兆瓦非晶硅太陽能示范電站項(xiàng)目建設(shè)條件已落實(shí)，年內(nèi)將竣工運(yùn)營。

（2） 與建筑相配合,建造太陽能房

非晶硅太陽能電池可以制成半透明的，如作為建筑的一部分，白天既能發(fā)電又能使部分光線透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，為室內(nèi)提供十分柔和的照明(紫外線被濾掉)能擋風(fēng)雨，又能發(fā)電；美國，歐洲和日本的太陽能電池廠家已生產(chǎn)這種非晶硅瓦。 同時(shí)應(yīng)該在建筑設(shè)計(jì)時(shí)考慮建筑與太陽能相結(jié)合，即從建筑的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該開始考慮安裝太陽能電池的需要，使太陽能電池和建筑有機(jī)地結(jié)合在一起，使建筑物上的半透明的非晶硅太陽能電池一方面可以做普通玻璃使用，保證室內(nèi)光照及隔離外界的作用，另一方面可以做太陽能電池使用，將照射在其表面的太陽光吸收并轉(zhuǎn)換為電能，再電能儲存在特定的電能存儲裝置中，以保證室內(nèi)的照明及其他的生活需求。

（3） 太陽能照明光源

太陽能照明是以太陽能為能源，通過太陽能電池實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，白天用蓄電池積蓄、貯存電能，晚上通過控制器對電光源供電，實(shí)現(xiàn)所需要的功能性照明。對太陽能照明光源的要求：由于雨、雪、雷電冰雹的浸蝕和干擾，必須具有合理的安全防護(hù)等級和防雷接地；連續(xù)陰雨天需要太陽能電池板、蓄電池具有足夠的容量等。由于非晶硅太陽能電池的技術(shù)優(yōu)勢，因此，同樣功率的非晶硅太陽能燈具，其照明時(shí)間要比晶體硅太陽能路燈的照明時(shí)間長20%，而其成本每瓦要低約10元人民幣。另外，由于非晶硅太陽能電池的弱光效應(yīng)優(yōu)于晶體硅太陽能電池，所以在較弱的光照條件下，比如清晨和傍晚或者是陰雨天氣，非晶硅太陽能電池也能吸收并轉(zhuǎn)換光能，從而保證太陽能照明光源正常工作。以上原因使得非晶硅太陽能電池的在太陽能照明光源中的優(yōu)勢更加突顯。

（4） 弱光下使用

晶硅電池組件對于波長在780nm以上的光源有一定光電轉(zhuǎn)化能力，弱光發(fā)電特性突出，且制備成本相對晶硅電池低，然而在這個(gè)波長范圍內(nèi)晶硅電池組件是無法發(fā)生伏打效應(yīng)的，就是說晶硅電池在這個(gè)波長范圍內(nèi)很難發(fā)電。由于非晶硅太陽能電池在的弱光效應(yīng)好，已被廣泛用于光伏玩具、草坪燈、太陽能鑰匙扣、太陽能鐘、太陽能手表、太陽能計(jì)算器、太陽能顯示牌等不直接受光照等場合下。

（5）其他場合的應(yīng)用

①太陽能信號燈

航海、航空和陸上交通信號燈的作用至關(guān)重要，許多地方電網(wǎng)不能供電，而太陽能信號燈可解決供電問題，光源以小顆粒定向發(fā)光的LED為主。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

②太陽能景觀燈

應(yīng)用于廣場、公園、綠地等場所，采用各種造型的小功率LED點(diǎn)光源、線光源，也有冷陰極造型燈來美化環(huán)境。太陽能景觀燈可以不破壞綠地而得到較好的景觀照明效果。

③太陽能手電筒

采用LED作為光源，可以在野外活動或緊急情況時(shí)使用。

針對非晶硅太陽能電池存在的問題，可以采取以下措施提高非晶硅太陽能電池效率：

（1）提高非晶硅太陽能電池對光的吸收；

（2）中間層技術(shù)的研究；

（3）非晶硅電池疊層技術(shù)。

提高電池對光的吸收，可以考慮將氧化物薄膜制成絨面形狀，以減少反射進(jìn)而增加電池對光的吸收；中間層技術(shù)，可以考慮通過窗口層的設(shè)計(jì)增加光的吸收，或者是通過改變電池i層的結(jié)構(gòu)增加光電轉(zhuǎn)換效率；通過非晶硅電池疊層技術(shù)，提高電池轉(zhuǎn)換效率并提高單結(jié)太陽能電池的穩(wěn)定性。

測試條件：AM1.5，1000W/㎡， 25℃ 輸出功率誤差：±5%

標(biāo)準(zhǔn)測試條件：AM1.5、1000W/m2、25℃解釋

AM1.5、1000W/m2、25℃是IEC61646--地面用薄膜型光伏組件設(shè)計(jì)和定型(GB/T18911-2002)的測試標(biāo)準(zhǔn)。也是GB/T11011-1989--非晶硅太陽電池電性能測試的一般規(guī)定的測試標(biāo)準(zhǔn)。

AM的意思是air-mass（大氣質(zhì)量）， 定義是：Path-length through the atmosphere relative to vertical thickness of the atmosphere，就是光線通過大氣的實(shí)際距離比上大氣的垂直厚度。AM1.5就是光線通過大氣的實(shí)際距離為大氣垂直厚度的1.5倍。

1000W/m2是標(biāo)準(zhǔn)測試太陽電池的光線的輻照度。

25oC就是在25oC的溫度下工作。太陽電池效率會隨溫度升高有一定下降，它在使用時(shí)溫度會升高，再由溫度系數(shù)就可以得出他工作時(shí)的電壓電流和輸出功率。