无论体晶硅还是薄膜硅太阳能电池，其内部的载流子复合都是不可避免的。在si薄膜太阳能
电池中，大量的载流子复合发生在杂质中心、表面、界面和晶界处L2J在多晶硅薄膜和微晶硅薄
膜中，晶界处会有晶界复合。为了减少这些复合。应尽可能减少薄膜中不需要的杂质，增大多晶
硅
和微晶硅薄膜中的晶粒尺寸等。

现在一般商用多晶硅太阳能电池组件的转换效率为12％～14％，其产量占硅太阳能电池

的50％左右，是太阳能电池的主要产品之一．澳大利亚新南威尔士大学采用热交换法生长的
poly-Si太阳能电池，转换效率达到18.2%

[8]

，后来通过工艺改进，其电池转换效率达到

19．8％。日本三菱公司在Si02衬底上制作的poly—Si薄膜太阳电池的效率已达16．5％

[9]

。我

国无锡尚德太阳能电力有限公司大规模poly—Si电池转换效率已达到16％，其生产能力为
50MW

[9]

。北京太阳能研究所自行研制了一台加热温度可达700℃的等离子体增强化学气相沉

积(PECVD)系统，通过改变衬底温度和反应气体(SiH

4

与H

2

。)的比例制备多晶硅薄膜。

5.非晶硅薄膜太阳能电池
    非晶硅薄膜太阳能电池转换效率较低，实验室转换效率只有13％

[10]

，但工艺成

熟、成本较晶硅低廉、制备方便，适于大规模生产。
    非晶硅薄膜太阳能电池通常为叠层结构，玻璃基板上沉积了透明导电膜 (transparent 
conductive oxide，TCO)层、非晶硅层(a—Si层)和背电极层(Al／ZnO层)3层薄膜，其中非晶
硅层通过磁控溅射法沉积

[11]

。

    相对于单晶硅太阳能电池，非晶硅薄膜是一种极有希望大幅度降低太阳电池成本的材料。非
晶硅薄膜太阳能电池具有诸多优点使之成为一种优良的光电薄膜光伏器件。(1)非晶硅的光吸收
系数大，因而作为太阳能电池时，薄膜所需厚度相对其他材料如砷化镓时，要小得多； (2)相
对于单晶硅，非晶硅薄膜太阳能电池制造工艺简单，制造过程能量消耗少；(3)可实现大面积
化及连续的生产；(4)可以采用玻璃或不锈钢等材料作为衬底，因而容易降低成本；(5)可以做
成叠层结构，提高效率。

非晶硅薄膜主要由气相沉积法制备，目前，普遍采用的是等离子增强化学气相沉积法

(PECVD)。在PECVD法沉积非晶硅薄膜的方法中，一般原料气采用SiH

4

和H

2

，制备非晶硅薄膜

叠层电池时则采用SiH

4

和GeH

4

，在沉积过程中，加入B

2 

H

5

或PH

3

。可实现掺杂。SiH

4

和GeH

4

在

低温等离子体的作用下分解产生a-Si或a-SiGe薄膜。
    目前报导过单结电池的最高稳定效率>8％

[12]

，双结电池>9．5％，三结电池>10％。但实

际上大多数销售的太阳能电池效率都往往低于这些数据，比如市场上销售的单结电池效率只有
4％～5％。Sanyo公司研制出一种新型的HIT电池，在这种电池结构中，非晶硅沉积在绒面单
晶硅片的两面上，lOOmmXl00mm大小的该电池效率可达21％，800mmX 1200mm大小
的该电池效率可达18．4％

[12]

，尽管该结构的电池效率得到大幅度的提高，但成本仍然较高。

但同时非晶硅薄膜太阳能电池仍存在一些需要解决的问题。(1)由于Staebler-Wronski效

应的存在

[13]

，使得非晶硅薄膜太阳能电池在太阳光下长时间照射会产生效率的衰减，从而导

致整个电池效率的降低；(2)沉积速率低，影响非晶硅薄膜太阳能电池的大规模生产；(3)后续
加工困难，如Ag电极的处理问题；(4)在薄膜沉积过程中存在大量的杂质，如02、Nz、C等，影
响薄膜的质量和电池的稳定性。

非晶硅薄膜太阳能电池的下一步研究主要有以下几个方向：其一是采用优质的底电池 i层

材料；其二朝叠层结构电池发展；第三是在保证效率的条件下，开发生产叠层型非晶硅太阳电
池模块技术；最后使用便宜封装材料以降低成本。
6.染料敏化薄膜太阳能电池
    染料敏化电池(dye-sensitized solar cells，简称DSC)近年来发展迅速。其研究历史追溯到
20世纪60年代，德国Tributsch教授发现了染料吸附在半导体上在一定条件下能产生电流