비정질 실리콘 태양전지의 성능이나 출력 전력 안정성은 실제 적용 시 다양한 요인에 의해 영향을 받는 경우가 많기 때문에 태양전지 제조업체는 비정질 실리콘 태양전지의 성능 안정성을 향상시키기 위해 최선을 다하는 경우가 많습니다.
비정질 실리콘 태양전지 성능의 안정성
비정질 실리콘 태양전지의 안정성이란 시간에 따른 변환 효율의 변화 정도를 말하며, 일반적으로 감쇠율(decay rate)로 측정한다. 비정질 실리콘 태양전지의 안정성은 재료 품질, 구조 설계, 준비 공정 제어, 환경 조건 등 다양한 요인의 영향을 받습니다. 비정질 실리콘 태양전지의 안정성을 향상시키는 것은 성능을 향상시키고 비용을 절감하는 중요한 방법입니다.
비정질 실리콘 태양전지의 안정성을 향상시키는 방법
비정질 실리콘 태양전지의 성능은 실제 사용 시 시간과 빛에 따라 저하되므로 장기적인 신뢰성에 영향을 미칩니다. 따라서 비정질 실리콘 태양전지의 성능 안정성을 향상시키는 것은 태양전지 생산 공정에서 매우 중요한 부분이 되었습니다.
적층 또는 이종 구조 설계
비정질 실리콘 자체는 광흡수 계수가 높은 직접 밴드갭 반도체이기 때문에 비정질 실리콘 태양전지의 감광층을 매우 얇게 만들 수 있어 전송 중 캐리어의 재결합 손실을 줄이고 효율을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 단층 비정질 실리콘 태양전지에는 열악한 스펙트럼 매칭, 불충분한 내장 전기장, 심각한 인터페이스 재결합 등 몇 가지 문제도 있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 직렬 또는 이종 구조 설계를 채택할 수 있습니다. 즉, 단층 비정질 실리콘 태양전지를 기반으로 다른 재료 또는 구조를 감광성 층 또는 완충층으로 추가하여 태양 에너지의 더 나은 활용을 달성할 수 있습니다. 스펙트럼을 강화하고 내장 전기장을 강화하며 계면 재결합을 줄입니다.
최적화된 전극 및 인터페이스 재료 선택
비정질 실리콘 태양전지용 전극 및 인터페이스 재료의 선택도 성능 안정성에 영향을 미칩니다. 한편, 전극 재료는 캐리어를 효율적으로 수집하고 입사광을 최대한 투과시키기 위해 전도성과 광 투과율이 좋아야 합니다. 반면, 전극 소재는 비정질 실리콘막과의 화학적 반응이나 물리적 손상으로 인해 계면 열화나 박리가 발생하는 것을 방지하기 위해 안정성과 상용성이 좋아야 합니다. 따라서 고효율, 안정적이고 저렴한 비정질 실리콘 태양전지를 달성하기 위해 비정질 실리콘 태양전지용 전극 및 계면 물질을 최적화하고 선택하는 것은 비정질 실리콘 태양전지의 성능 안정성을 향상시키는 중요한 방법입니다.
표면 패시베이션 및 캡슐화 재료
비정질 실리콘 태양전지의 표면과 계면은 성능 안정성에 영향을 미치는 핵심 부품이다. 여기에는 결함 상태, 불순물, 산화물 등이 쉽게 생성되어 캐리어 재결합이 증가하고 효율이 감소하기 때문이다. 이러한 불리한 요인의 영향을 줄이기 위해 표면 패시베이션 및 캡슐화 기술을 사용하여 비정질 실리콘 태양전지의 안정성을 향상시킬 수 있습니다. 표면 패시베이션 기술은 비정질 실리콘 박막의 표면이나 경계면에 하나 이상의 패시베이션층을 추가해 캐리어 재결합과 불순물 확산을 억제하는 기술이다. 보호층의 재료 선택에는 우수한 광 투과도, 전기 전도성, 안정성 및 호환성이 필요합니다.
봉지 기술은 비정질 실리콘 태양전지의 외부에 보호층을 1층 이상 추가하여 습기, 산소, 먼지 등의 환경적 요인에 의해 태양전지가 손상되는 것을 방지하는 기술입니다. 봉지층의 재료 선택에는 좋은 조건이 필요합니다. 빛 투과성, 방수성, 산소 저항성, 내후성 등
비정질 실리콘 박막의 준비 공정은 태양전지 성능의 안정성에 중요한 영향을 미치며, 공정 매개변수가 다르면 결함 밀도, 수소 함량, 미결정 상 함량 및 기타 요인이 달라져 결과적으로 태양전지의 안정성에 영향을 미칩니다. 셀. 일반적으로 증착속도, 증착온도, 수소유량 등을 높이면 결함상태밀도를 감소시킬 수 있고, 수소희석비율을 높이면 미결정상 함량을 증가시켜 태양전지의 안정성을 향상시킬 수 있다.