新能源材料第10讲
新能源材料简介PPT课件
人造卫星上的太阳能电池
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• 西班牙塞维利亚太阳能发 电站—欧洲最大的太阳能 电站，可供18万户使用， 每年减排60万吨CO2
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•槽式太阳能
•蝶式太阳能
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• 通过光电转化将太阳辐射能转化为电能加以利用是 太阳能利用中最活跃的研究领域。
• 目前，世界能源消耗还是以煤、石油、天然气之类 的矿物能源为主，不但严重破坏生态环境，而且矿 物能源不可再生，能源枯竭已成为共识。
煤炭开采
海上石油开采平台
严重的生态破坏
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• 生态环境严重破坏：
➢ 1952年12月，伦敦烟雾； ➢ 酸雨； ➢ 河流干涸；
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• 巨大的能源危机：
➢ 已开采800亿吨石油，按现在的开采速度， 地球上已探明 的1770亿吨石油储量仅够开采50年;
• 我国作为发展中大国，能源消耗巨大，能源利用率 不高，能源结构也不合理。
➢ 2009年，中国风力发电量达到了25.8亿瓦，超过了德国 的25.77亿瓦，仅次于美国35亿瓦；
➢ 2020年，中国将投入足以实现年发电量150亿瓦的风力 涡轮机，成为世界最大的风能生产国。
➢ 尽管在新能源领域有了大规模的增长，但风力发电量只 占据中国电力消耗总量的1% 。
• 主题馆屋面太阳能板面积达3万多平方米，是目前世 界最大的单体面积太阳能屋面，年发电量280万度， 每年减排二氧化碳2800吨，节约标准煤1000多吨。
世博中国馆
世博主题馆
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• 2011年5月，世界首架无污染太阳能飞机进行跨国 飞行(从瑞士飞抵布鲁塞尔需13小时)，飞行高度可 达8700米，平均飞行速度为70-120公里/小时。
新能源材料(概念实例分析材料)
新能源材料Chapter 1 绪论一、能源分类能源能够分为一次能源和二次能源。
一次能源是指直接取自自然界没有通过加工转换的各类能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。
由一次能源通过加工转换以后取得的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。
一次能源能够进一步分为再生能源和非再生能源两大类。
再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。
它们在自然界能够循环再生。
而非再生能源包括：的煤、原油、天然气、油页岩、核能等，它们是不能再生的，用掉一点，便少一点。
表1 能源的分类二、新能源概念新能源是相关于常规能源而言，以采纳新技术和新材料而取得的，在新技术基础上系统地开发利用的能源，如太阳能、风能、海洋能、地热能等。
与常规能源相较，新能源生产规模较小，利用范围较窄。
常规能源与新能源的划分是相对的。
如核能曾被以为是新能源，此刻已被以为是常规能源；太阳能和风能被利用的历史比核能要早许多世纪，由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率、扩大利用范围，因此此刻把它们列入新能源。
目前各国对这种能源的称呼有所不同，可是一起的熟悉是，除常规的化石能源和核能之外，其他能源都可称为新能源或可再生能源，要紧为太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能。
三、新能源材料基础能源材料是材料学科的一个重要研究方向，有的学者将能源材料划分为新能源技术材料、能量转换与储能材料和节能材料等。
综合国内外的一些观点，咱们以为新能源材料是指实现新能源的转化和利用和进展新能源技术中所要用到的关键材料，是进展新能源技术的核心和其应用的基础。
从材料学的本质和能源进展的观点看，能贮存和有效利用现有传统能源的新型材料也能够归属为新能源材料。
新能源材料覆盖了镍氢电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、反映堆核能材料、进展生物质能所需的重点材料、新型相谈储能和节能材料等。
【课程思政教学案例】《新能源材料》课程
一、课程简介1.面向对象：材料科学与工程专业2.开设目的：开设本课程的目的是开阔学生的视野，让学生较为全面地了解新能源材料的基础知识，熟悉其性能、设计方法和制备策略，了解有关功能新能源材料研究的方法和应用实例，从而对新能源材料化学有比较全面完整的认识；使学生具备运用新能源材料的基础理论分析问题和解决问题的能力，具有创新思维方式和较强的创新精神，具备研究开发新型表面处理技术的能力。
3.主要内容：新能源是最近几年数个学科相互交叉而发展形成的一门新兴学科，主要介绍新能源材料的基本概念、分类、各种新能源材料的发展简史、结构特征及性能、制备工艺、研究前沿及应用领域，具体内容有能源概述、能源物理化学、太阳能电池材料、氢能材料、电化学能源材料、其他新能源技术等。
4.课程特色：本课程采用模块化结构，每个教学模块选取来自生产或生活实际的实例，以任务驱动设置若干教学单元。
在完成每一个知识环节中帮助学生获取经验与方法，并渗透理论知识的讲授。
课程采用理论传授教学方式，以多种教学形式注重学生知识能力和职业能力的培养。
采用的主要教学方法有多媒体讲授法、讨论法、读书法、演示法、现场指导法等，将素质教育贯穿整个教学过程中。
二、课程挖掘的思政资源分析本课程可以发掘诸如发展新能源的背景概述、锂电池发展历史与前沿、我国太阳能电池产业的发展与意义等含有思政元素的内容。
(1)发展新能源的背景概述。
该知识内容将能源知识与国际环境、国家安全、政治政策、中国历史及文化等内容融合在一起，使学生充分了解能源与文明之间的联系，培养学生的节能环保意识、可持续发展理念和创新思维，激发学生的民族自豪感和自信心，培养学生的家国情怀和使命担当。
文明是社会进步的重要标志，社会主义核心价值观之一，是实现中华民族伟大复兴的重要支撑。
钻木取火是人类利用能源进入文明时代的一种象征。
人类的文明离不开对能源的利用与发展。
课程从这一点出发，将学生带入能源世界。
利用中国古代的火药发明、钻木取火、水车灌溉等例子增强学生的民族自豪感和对中国优秀历史文化的热爱，并培养学生的创新意识，鼓励他们勇于创新。
新能源材料技术教学大纲.doc
新能源材料技术教学大纲学时：32 学分：2教学大纲说明一课程的目的和任务《新能源材料技术》是材料物理与化学和材料工程硕士专业的一门专业选修课程，课程教学的任务与目的是使学生掌握锂离子电池关键正负极材料、以质子交换膜型和中温固体氧化物为代表的燃料电池材料、硅半导体材料为代表的太阳能电池材料以及铀、氧、氤为代表的反应堆核能材料的相关知识及应用。
扩大专业知识面，为将来从事相关技术工作打下初步基础。
二、课程的基本要求通过本课程的教学，力图使学生达到：1、能体现学科专业发展的前沿。
本课程力图在《材料科学基础》和《材料化学》等学科的基础上，探索新能源领域中相关无机材料的制备和应用，课程的深度和广度能体现学科专业发展的前沿。
2、掌握电动汽车用动力电池材料的关键技术，采用新技术和工艺方法，合成新物质和新材料。
3、掌握锂离子电池材料、燃料电池材料、薄膜太阳能电池材料和核能材料的相关知识及应用。
三、与其它课程的联系与分工新能源材料是一类非常重要的新型无机材料，学生学习本门课程之前应学习《材料化学》、《材料科学基础》、《材料热力学》等专业课程。
而通过本门课程的学习，学生可以深化对其他课程所学知识的理解。
四、课程的内容与学时分配章次内容总学时数课堂讲授时数实验时数绪论22一锂离子电池材料1010二燃料电池材料88三太阳能电池材料88四核能材料44总学时数3232五本课程的性质及适应对象材料类硕士研究生各专业选修教学大纲内容绪论（2学时）教学内容：人类社会对能源的需求与面临的挑战，新能源与新能源材料，新能源材料的主要进展教学提示：本章重点在于让学生了解和掌握新能源与新能源材料的概念，新能源材料的主要进展。
第一章锂离子电池材料（10学时）教学内容：锂离子电池概述，负极材料，正极材料，电解质材料，锂离子电池的应用教学提示：本章重点在于让学生了解和掌握锂离子电池的概念，掌握锂离子电池负极材料，正极材料，电解质材料，隔膜材料的各自特点及其在锂离子电池中的应用。
新能源材料优秀课件
电池反应 Ni(OH） 2+M充 放 电 电 NiOOH+M H
正极
N i(O H ） 2+O H -充 放 电 电 N iO O H +H 2O +e
负极
M+H2O+e充 放电 电MH+OH-
商品Ni/MH电池的形状有圆柱形、方形和扣式等多种类型； 按电池的正极制造工艺分类，则有烧结式和泡沫镍式（含 纤维镍式）两大类型。
Li++e+C6
充电 放电LiC6
电池反应Biblioteka 充 电 LiCO2+C6放 电CoO2+LiC6
商用锂离子电池按形状分类有圆柱形、方形和 扣式。按正极材料分类，有氧化钴锂型、氧化 镍锂型和氧化锰锂型。
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❖ 锂离子电池的前景展望
（1）发展电动汽车用大容量锂离子电池； （2）开发及使用新的高性能电极材料； （3）加速聚合物锂离子电池的实用化进展。
❖ 金属氢化物镍电池材料
（1）正极材料的改善，如改进球形Ni/(OH)2 （2）AB5型储氢合金的改进 （3）新型高容量储氢电极合金的研究与开发，如Ni/MH合
金、Mg-Ni系合金
❖ 锂离子二次电池材料
（1）碳负极材料 （2）纳米合金材料，如纳米Sn、SnSb、SnAg等 （3）正极材料，如LiCoO2 （4）电解质材料
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第2章 金属氢化物镍电池材料
❖ 高密度球形Ni(OH)2正极材料 ❖ 储氢合金材料 ❖ AB2型Laves相储氢电极合金 ❖ 其他新型高容量储氢电极合金、 ❖ Ni/MH电池材料的再生利用
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2.1高密度球形Ni(OH)2正极材料 2.1.1 球形Ni(OH)2的基本性质与制备方法
《新型能源材料》PPT课件
新能源材料
New Energy Materials
熊小庆 纺织与材料工程学院
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主要分类
➢ 太阳能电池材料 ➢ 锂离子电池材料 ➢ 裂变反应堆材料
• 太阳电池的工作原理是光伏效应：太阳光照在半导体 p-n结上，形成空穴-电子对，在p-n结内建电场的作 用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电 路后就产生电流。这就是光电效应太阳能电池的工作 原理。
太阳能电池
光伏效应示意图
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• 全球最大规模的光伏太阳能发电 项目—鄂尔多斯市政府与美国 first solar公司共建2000兆瓦 太阳能光伏发电厂。
U
＋
01n
235 92
U＋
01n
发生链反应 爆炸
13572T＋e
97 40
Z＋r
2
01n
142 56
B＋a
3961＋Kr 3
1 0
n
足以维持链反应正常进行的裂变材料质量叫临
界质量(critical mass)。 铀-235 的临界质量约为 1
kg，质量超过1 kg 则发生爆炸。
任何有核反应 堆的国家都不难得 到爆炸级的裂变材 料，原子弹的基本 设计又如此简单， 从而为防止核武器 扩散带来了困难。
➢ 进一步使用有核的或表面凹凸不平的纳米粒子，大幅提高 薄膜的比表面积。
Chen X, Jia B, Saha J K, et al. Broadband enhancement in thin-film
新能源材料
（l）所有元素中，氢重量最轻。在标准状态
下，它的密度为0.0899g/l；在-252.7°C时， 可成为液体，若将压力增大到数百个大气压， 液氢就可变为固体氢。 （2）所有气体中，氢气的导热性最好，比大 多数气体的导热系数高出10倍，因此在能源工 业中氢是极好的传热载体。 （3）氢是自然界存在最普遍的元素，据估计 它构成了宇宙质量的75%。 （4）除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、 化工燃料和生物燃料中最高的，为 142,351kJ/kg，是汽油发热值的3倍。
Thank you for your attention!
主讲人：杜发洪、邹静
材料是人类用于制造物品、器件、构 件、机器或其他产品的那些物质。材料是 物质，但不是所有物质都可以称为材料。 如燃料和化学原料、工业化学品、食物和 药物，一般都不算是材料。
能源是指一切能量比较集中的含能体 和提供能量的物质运动形式。能源是人类 生存和发展的重要物质基础，是人类从事 各种经济活动的原动力，也是人类经济发 展水平的重要标志。
核裂能的利用
热中子反应堆
快中子反应堆
风能(wind
energy)是地球表面大量空气流 动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐 照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量 不同，因而引起各地气压的差异，在水平 方向高压空气向低压地区流动，即形成风。
优点： 风能为洁净的能量来源。风能设施日趋进 步，大量生产降低成本，在适当地点，风 力发电成本已低于发电机。 风能设施多为不立体化设施，可保护陆地 和生态。 风力发电是可再生能源，很环保。
（5）氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合
时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧 速度快。 （6）氢燃烧后的产物是水，无环境污染问 题，而且水还可以继续制氢，可反复循环 使用。 （7）氢能的利用形式很多，氢能利用即可 包括氢与氧燃烧所放出的热能，又可包括 氢与氧气发生电化学反应直接获得的电能。 （8）氢可以以气态、液态或固态的氢化物 出现，能适应贮运及各种应用环境的不同 要求。继续制氢，反复循环使用。
化学校本课程之《新能源与材料》
化学校本课程之《新能源与材料篇》课程说明我国传统能源面临的紧缺危机越来越凸显，煤炭、石油和天然气都是不可再生的能源，开发利用新能源将缓解能源危机，并且对于我国的节能减排具有现实性的重大意义。
世界上各个国家都在角逐新能源，为自身寻找可持续发展的能源战略，加快满足经济发展中必需的能源。
另外，气候变化要求我们开发清洁能源，传统能源对环境的污染不容质疑，气候变化问题已经敲醒了警钟，是全世界人民所面临的共同问题。
这里让你看一些新能源的资料，从中可以学到很多新能源的知识，帮助你了解我国开发新能源的重大意义。
课程目标通过本课程的学习，让学生了解我国的能源现状，应如何合理利用传统能源，意识到开发新能源的重要意义。
课程目录专题一新能源------------------------------------ 2专题二材料 ------------------------------------ 8新能源与材料在上个世纪，人类使用的能源主要有三种，就是煤炭、石油和天然气。
而根据国际能源机构的统计，假使按目前的势头发展下去，不加节制，那么，地球上这三种能源能供人类开采的年限，分别只有240年、40年和50年了。
四五十年，从人类历史的角度来看，实在是非常非常的短促；试想一下，对于今天20来岁的年轻人来说，到他们六七十岁的时候，如果地球上已经没有石油和天然气可用，我们能不为此感到惊愕吗？所以，开发新能源，替代上述三种传统能源，迅速地逐年降低它们的消耗量，已经成为人类发展中的紧迫课题。
专题一新能源新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。
相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。
新能源材料
《新能源材料》课程教学大纲一、课程基本情况二、课程性质与作用《新能源材料》是光电技术学院材料物理专业的一门专业方向选修课程。
本课程介绍新能源材料的基础与应用方面的基础知识，涉及锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料等领域。
通过本课程的学习，使学生了解新能源材料领域的基础知识和前沿动态，为以后从事新能源领域的相关研究及进行新能源技术与工程方面的工作提供理论指导。
同时，也为学生进行后续课程《硅材料与晶圆技术》的学习打下理论基础。
本课程与《信息功能材料》、《电子陶瓷材料》、《磁性功能材料》及相关后续课程一起培养了学生在功能材料的设计、制备与性能方面的核心基础知识及工程能力，为本专业工程实践一级和二级项目顺利开展提供理论与研究方法的指导。
三、培养目标与标准通过本课程的学习，使学生了解新能源材料的基本类型和特点，初步掌握新能源材料工程基础知识、原理和技术，具有初步的功能材料研究和设计能力，为将来学生进行新材料的利用与开发奠定理论基础，同时也为学生以后从事新能源领域的相关工作提供必备的工程基础知识。
本课程具体完成培养方案中以下指标，重点完成指标、、。
息渠道获得知识，侧重知识的获取，没有实训要求。
T：讲授，指教、学活动中由教师引导开展的基础测试或练习，匹配有课程讨论、课后研讨等环节。
U：运用，指以学生为主导，通过实践而形成的对完成某种任务所必须的活动方式，匹配有课程的三级项目或其它实践环节。
四、理论教学内容与学时分配五、实践教学内容与学时分配本课程开出的实践项目详见下表：六、学业考核七、其他说明建议后续课程选修《硅材料与晶圆技术》。
撰写人：院（部、中心）教学主管签字（盖章）：年月。
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目前大面积非晶硅太阳电池的最高稳定效率 如下表：
10.3 对非晶硅太阳电池的进一步研究与开发 经过多年的研究开发，非晶硅太阳电池 虽已取得明显进展，但仍然存在稳定效率 偏低的问题，这是它至今不能占领市场的 原因。 10.3.1 改善非晶硅材料稳定性的新途径 ① 氘（D2）稀释技术 ② 掺入惰性气体法 ③ 促进H2分解技术
依次生长pin非晶硅膜
激光切割Al电极或掩模蒸发Al电极
TCO膜的种类有铟锡氧化物（ITO）、二 氧化锡（SnO2）和氧化锌（ZnO）。 非晶硅材料是用气相沉积法形成的。根 据离解和沉淀的方法不同，气相沉淀法分 为辉光放电分解法（GD）、溅射法（SP）、 真空蒸发法、光化学气相沉积法和热丝法 等。
② 能做成投射部分可见光的a-Si太阳电池，
称为See-through型电池。 ③ 能在很薄的不锈钢和塑料衬底上制备超轻 量级的a-Si太阳电池。 ④ a-Si太阳电池子组件可做成集成型，具有 高的输出电压，便于组装和联接。 ⑤ 由于a-Si材料的光带隙比c-Si和poly-Si宽， 因此a-Si太阳电池的功率输出对温度的依 赖不明显。
如Si-Si弱键模型、电荷转移模型、再杂化 双位模型、Si-H弱键模型以及桥键模型等。 2）提高非晶硅太阳电池稳定效率的研究 ① 首先要获得高稳定性的ia-Si：H材料。 ② 在结构上采取措施，其中主要是采用了多 带隙叠层电池结构。 成熟技术： ① 采用叠层电池结构以扩展光谱响应范围并 提高稳定性；
种新型电子俘获材料。红外上转换膜具有 热稳定性好、成本低、能大面积制作等特 点。 10.3.3 降低非晶硅电池制造成本的新技术 PV发电应用的关键问题是降低成本。 ① 提高硅基膜沉淀速率的新技术 ② 减少高能量离子轰击技术 ③ 电池刻线新技术
10.4 非晶硅太阳电池的应用现状与发展前景 10.4.1 非晶硅太阳电池的应用现状 由于非晶硅太阳电池成本低、便于大面积连续 生产等优点，它一诞生便显示了强大的生命力。 在光伏应用中，a-Si太阳电池有许多特殊优点。 ① A-Si电池能在任何形状的衬底上制作，可用增强 型玻璃、不锈钢、石板、聚合物材料等作为衬 底。可直接做成屋瓦式太阳电池。
2）非晶硅太阳电池的结构 非晶硅太阳电池是以玻璃、不锈钢及特种塑料为 衬底的薄膜太阳电池，结构如图10-2
10.1.3 非晶硅太阳电池的制备 一般说来，pin集成型a－Si太阳电池的制 造工序是（以玻璃衬底为例）：
清洗并烘干玻璃衬底 生长TCO膜 激光切割TCO膜
蒸发或溅射Al电极
激光切割a－Si膜
• 10.1.1 非晶硅半导体材料
1） 非晶硅 非晶硅是近代发展起来的一种新型非晶态半导体材料。同晶体硅相比， 它的最基本的特征是组成原子没有长程有序性，只是在几个晶格常数范围内 具有短程有序。原子之间的键合十分类似晶体硅，形成一种共价无规则网络 结构。 另一个特点，在非晶硅半导体可以实现连续的物性控制。非晶硅性能 重复性差，结构也比较复杂。为了描述非晶硅基材料的结构，人们提出了一 些理论模型，如连续无规则网络模型、微晶模型等。 2） 非晶硅材料的光电特性 由于非晶硅材料在结构上是一种共价无规则网络，没有周期性排列的 约束，所以其特性，特别是光学合电学性质不同于晶体硅材料。非晶硅材料 结构上的长程无序产生了能带尾，带尾的宽度依赖于结构无序的程度。典型 的能带模型如下图所示：
10.3.2 新型硅基薄膜叠层电池的研究 1）a-Si/μc-Si和a-Si/poly-Si薄膜叠层电池 非晶硅电池效率的光致不稳定性是由非晶 硅材料微结构的亚稳定属性态决定的，因 此S-W效应不易完全消除。试验证明，用 μc-Si和poly-Si薄膜代替a-Si作电池的有源 层制备的电池，在长期光照下没有任何衰 退现象。
10 非晶硅太阳电池材料
• 10.1 概述 • 10.2 非晶硅太阳电池的发展进程 • 10.3 对非晶硅太阳电池的进一步研究与发
展 • 10.4 非晶硅太阳电池的应用现状与发展前 景
• 10.1 概述
非晶硅太阳电池是70年代中期才发展起 面有很大优势。 随着电池性能的不断提高、制造技术的 逐渐成熟和成本的大幅下降，非晶硅太阳电 池作为新型清洁能源具有更加广阔的应用前 景。本章介绍非晶硅新型材料及其在非晶硅 太阳电池上的应用。
② 采用绒面上电极和多层背反射电极以增加
光在i层的吸收率； ③ 利用H2稀释法生长高光敏感性和高稳定性 的i层材料a-Si:H和a-SiGe:H； ④ 采用pμc-Si层和nμc-Si层，以增加内建电 势并减小串联电阻； ⑤ 采用p/i界面H+处理， pμc-Si/pa-SiC隧道 结，以改善异质结界面输运特性等。
10.4.2 非晶硅太阳电池得应用前景 非晶硅太阳电池的应用市场有两方面，一 是弱光电池市场，二是功率型应用市场。 弱光型主要集中在LCD产品上。功率型应 用目前主要集中在三个方面： ① 传统的商业化应用市场； ② 边远地区的供电系统； ③ 并网的光伏系统。
本章完！
10.1.2 非晶硅太阳电池的特性 1）工作原理 非晶硅太阳电池的工作原理与单晶硅太阳电池类似，都 是利用半导体的光伏效应。与单晶硅太阳电池不同的是， 在非晶硅太阳电池中光生载流子只有漂移运动而无扩散运 动。 α－Si电池的工作原理如下：入射光通过p＋层后进入i 层产生e－h对，光生载流子一旦产生便被pn结内建电场 分开，空穴漂移到p边，电子漂移到n边，形成光生电流IL 和光生电动势VL。VL与内建电势Vb反向。当|VL|=|Vb| 达到平衡时，IL＝，VL达到最大值，称为开路电压VOC， 此时VL=0当外电路加入负载时，则维持某一光电压VL和 光电流IL。
10.2.2 提高非晶硅太阳电池稳定性的研究 1）S-W效应 非晶硅及其合金的光暗电导率随光照时间加长而 减小，经170℃～200℃退火2h，又可以恢复原状。 这种现象首先由Stabler和Wronski发现，因而称之 为S-W效应。S-W效应实际上是a-Si：H材料结构 的一种光致亚变化效应，即光照使a-Si：H材料产 生中性悬挂键等缺陷。为解释这个问题，提出了 多种微观模型：
10.2 非晶硅太阳电池的发展进程 自1976年，Carlson和Wronski首次报道 第一个a-Si太阳电池以来，围绕提高a-Si电 池的转换效率、改善稳定性等问题，人们 在材料和电池结构等方面进行了广泛深入 的研究，并取得了巨大的进展。下面简略 回顾非晶硅太阳电池的研究进程。
10.2.1 提高非晶硅太阳电池转换效率的技术 措施 1）改进p型窗口材料及其前后界面特性 2）采用陷光结构以增加太阳电池的短路电流 3）获得高质量i层 4）提高n型的质量 5）采用叠层电池结构以扩展光谱响应范围
薄膜poly-Si比μc-Si具有更好的电特性，下 图示出了光谱响应：
2）薄本征层异质结电池 薄本征层异质结电池又称HIT型电池 （heterojunction with intrinsic thin layer）。这 种电池是用薄的n型单晶硅片作为衬底，先沉淀一 层薄本征非晶硅层，再在其上沉淀一层3nm的p型 非晶硅，即构成HIT电池。 3）新型宽谱域a-Si电池 为了更充分的利用太阳能，又提出一种带红外上 转换膜的电池结构。红外上转换膜，是带隙为 4eV～5eV的碱土金属硫化物经适当掺杂形成的一