Amorphous and Microcrystalline Silicon Solar Cells: Modeling, Materials and Device Technology

فناوری سلول‌های خورشیدی سیلیکونی آمورف از زمانی که اولین سلول‌های خورشیدی سیلیکونی آمورف در آزمایشگاه‌های RCA در سال 1974 ساخته شدند، به‌طور قابل‌توجهی تکامل یافته است. دانشمندانی که در تعدادی از آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان کار می‌کنند، آلیاژهای بهبودیافته‌ای را بر اساس سیلیکون آمورف هیدروژنه و سیلیکون میکروکریستالی توسعه داده‌اند. دانشمندان دیگر روش‌های جدیدی را برای رشد این لایه‌های نازک ابداع کرده‌اند، در حالی که دیگران ساختارهای دستگاه فتوولتائیک (PV) جدیدی را با راندمان تبدیل بهبود یافته توسعه داده‌اند. در دو سال گذشته، چندین شرکت کارخانه‌های تولیدی چند مگاواتی ساخته‌اند که می‌توانند ماژول‌های PV سیلیکونی آمورف چند اتصالی با مساحت بزرگ تولید کنند. تعداد فزاینده‌ای از مردم تصور می‌کنند که فتوولتائیک‌های لایه نازک در مقیاس بزرگ در چند دهه آینده در ساختمان‌ها ادغام خواهند شد و می‌توانند سهم عمده‌ای در نیازهای انرژی جهان داشته باشند. در این کتاب، Ruud E. I. Schropp و Miro Zeman یک نمای کلی معتبر از وضعیت فعلی سلول های خورشیدی لایه نازک بر اساس سیلیکون آمورف و میکرو کریستالی ارائه می دهند. آنها پیشرفت‌های مهمی را که در طول تکامل فناوری رخ داده است بررسی می‌کنند و همچنین مهم‌ترین نوآوری‌های اخیر در رسوب مواد، درک فیزیک، و ساخت و مدل‌سازی دستگاه‌ها را مورد بحث قرار می‌دهند.

Amorphous silicon solar cell technology has evolved considerably since the first amorphous silicon solar cells were made at RCA Laboratories in 1974. Scien­ tists working in a number of laboratories worldwide have developed improved alloys based on hydrogenated amorphous silicon and microcrystalline silicon. Other scientists have developed new methods for growing these thin films while yet others have developed new photovoltaic (PV) device structures with im­ proved conversion efficiencies. In the last two years, several companies have constructed multi-megawatt manufacturing plants that can produce large-area, multijunction amorphous silicon PV modules. A growing number of people be­ lieve that thin-film photovoltaics will be integrated into buildings on a large scale in the next few decades and will be able to make a major contribution to the world's energy needs. In this book, Ruud E. I. Schropp and Miro Zeman provide an authoritative overview of the current status of thin film solar cells based on amorphous and microcrystalline silicon. They review the significant developments that have occurred during the evolution of the technology and also discuss the most im­ portant recent innovations in the deposition of the materials, the understanding of the physics, and the fabrication and modeling of the devices.