薄膜光学总结论文_光学薄膜论文

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薄膜光学总结论文

何 鹏 2014200894

通过一学期的薄膜光学课程的学校，我对这门学科也产生了极大的兴趣，虽然对这门课的核心知识掌握得不深，但是也以这门课程为契机，重新联系了一把Matlab。我在这门课上的所为大家展示的PPT是以薄膜太阳能电池为主题的综述性PPT。选择这个主题有两个原因，一是我们在课上学习得最多的是理论知识，我想把这门课在工程上的应用展示给大家看，让大家有个感性认识；二是我本打算通过Matlab模拟一下非晶硅的单结结构、双结结构、三结结构的区别以及陷光结构的工作机制，结合课上的知识来讲，Matlab技术无奈学艺不精，总是得不出理想结果，只好作罢。

在展示课上，我为大家展示了非晶硅、多晶硅、微晶硅三种薄膜太阳能电池，在这里，再次做个小结。

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。

非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(gla)衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其结构可表示为gla/TCO/pin/Al，还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。

多晶硅太阳能电池板是用高转换效率的多晶硅太阳能电池片按照不同的串、并阵列排列而构成的太阳能组件。多晶硅太阳能电池板构成及各部分功能:(1)钢化玻璃:其作用为保护发电主体(电池片)，透光选用的要求:

1、透光率必须高(一般91%以上);

2、超白钢化处理.(2)EVA:目的是用来粘结固定钢化玻璃和发电主体(如电池片)，透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量。除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。(3)电池片:主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，而且光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本很低，光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电，如计算器上的太阳能电池。

(4)背板:作用是用来密封、绝缘、防水。一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，大部分组件厂家都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

(5)铝合金:保护层压件，起一定的密封、支撑作用。

(6)接线盒:其作用是保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型不同，对应的二极管也不相同。

(7)硅胶:密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

微晶硅太阳电池(uc-Si): 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。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。

虽然只是综述性地给同学们介绍了一下薄膜太阳电池，但是通过各种文献的查阅，也让我本身学到了很多以前没有接触到的知识，受益匪浅。