2.4 三复合层结构设计
在传统的非晶硅电池中,分为单结,双结,三结,甚至还有5结之多。但是综合成本考虑,比较多用的是3结结构。所谓的3结结构,就是分为三层吸光层,各吸收不同的太阳光谱波段。他采用P.I.N综合多层制造以降低光感反射效应,而P.I.N又是主要导电层,因此由非晶质与锗元素等材料结构,使带隙空特性来调和能量转换率可达8.6%左右。太阳能谱辐射电场范围涵盖X光辐射及珈码辐射其波长有:
紫外线 (0.04-400nm)9%
可见光波 (400-700nm)47%
红外线波 (700-300,000) 44%
微波及无线电波等。
晶体硅太阳能电池对红色视觉光谱带(如冬季日照光谱)吸收效应最高,在晴空明朗的日照密度下可达1100-1250w/m2。A-SI材质的非晶太阳能电池,对蓝色日照光谱(如夏季及阴天之情况下)其吸收效应在日照密度仅 50-400w/m2的气候下亦能获得最高的光能转换效率。
晶体硅太阳能电池对红色视觉光谱带(如冬季日照光谱)吸收效应最高,在晴空明朗的日照密度下可达1100-1250w/m2。A-SI材质的非晶太阳能电池,对蓝色日照光谱(如夏季及阴天之情况下)其吸收效应在日照密度仅 50-400w/m2的气候下亦能获得最高的光能转换效率。
图⑸ 三复合层结构
三复合层太阳能电池采三明治结构设计,分层吸收太阳各种波长光普,因此可转换并输出比一般太阳能产品更多的电能。
顶层使用非晶硅材料,光学能阶间隙达1.8eV,利于吸收蓝光。
底层使用非晶硅与40-50%之锗合金材料,光学能阶间隙达1.4eV,可吸收红光与远红光。
中层使用非晶硅与10-15%之锗合金材料,光学能阶间隙达1.6eV,利于吸收绿光。
在光源进入时未被吸收的光线会被基底层的银与氧化锌(Ag/Zno)反射回去,并在往外反射的途中被吸收。)