15% 。图 1 为一般单结的非晶硅太阳能电池结构图，图 2 为非晶硅太阳能电池

                

      

     图 1

                

非晶硅太阳能电池结构图

图

2 非晶硅柔性太阳能电池

    第一层，为普通玻璃,是电池载体。第二层为绒面的 TCO。所谓 TCO 就是透明导电膜，一
方面光从它穿过被电池吸收，所以要求它的透过率高；另一方面作为电池的一个电极，所
以要求它导电。

TCO 制备成绒面起到减少反射光的作用。太阳能电池就是以这两层为衬底生

长的。太阳能电池的第一层为

P 层，即窗口层。下面是 i 层，即太阳能电池的本征层，光生

载流子主要在这一层产生。再下面为

n 层，起到连接 i 和背电极的作用。最后是背电极和

Al/Ag

 

电极。 目前制备背电极通常采用掺铝

ZnO(A1),或简称 AZO。

   由于 a-Si(非晶硅)多缺陷的特点，a-Si 的 p-n 结是不稳定的，而且光照时光电导不明显，
几乎没有有效的电荷收集。所以，

a-Si 太阳能电池基本结构不是 p-n 结而是 p-i-n 结。掺硼

形成

P 区，掺磷形成 n 区，i 为非杂质或轻掺杂的本征层(因为非掺杂的 a-Si 是弱 n 型)。重

掺杂的

p、n 区在电池内部形成内建势，以收集电荷。同时两者可与导电电极形成欧姆接触，

为外部提供电功率。

i 区是光敏区，光电导／暗电导比在 105～106，此区中光生电子、空穴

是光伏电力的源泉。非晶体硅结构的长程无序破坏了晶体硅电子跃迁的动量守恒选择定则，
相当于使之从间接带隙材料变成了直接带隙材料。它对光子的吸收系数很高，对敏感光谱域
的吸收系数在

1014cm-1 以上，通常 0.5µm 左右厚度的 a-Si 就可以将敏感谱域的光吸收

殆尽。所以，

p-i-n 结构的 a-Si 电池的厚度取 0.5µm 左右，而作为死光吸收区的 p、n 层的

厚度在

10nm 量级。

    a-Si 太阳能电池即 PV 组件到 80 年代后期年产量已达世界光伏器件总产量的约 30%，
即

1000MW 以上。技术向生产力的高速转化，说明非晶硅太阳能电池具有独特的优势。这

些优势主要表现在以下方面：
  (1) 材料和制造工艺成本低。这是因为衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格低廉。硅薄