非晶硅太阳能电池使用廉价的材料，如玻璃、塑料、陶瓷、石墨和金属片作为衬底。不同的沉积技术被用于逐层生长p型或n型半导体材料以形成半导体能带。它的结构中有许多所谓的“悬挂键”，即不与周围原子结合的电子。这些电子在光的作用下移动，形成内部电场并产生电流。由于材料和技术的原因，非晶硅电池可以做得很薄，厚度只有几微米。薄膜太阳能电池有很多种，包括非晶硅ⅲ-ⅴ族化合物和铜铟硒薄膜电池。除了平板和平面，回收库存光伏组件，薄膜电池还可以制成柔性透明薄膜电池，它可以与建筑物结合，甚至与建筑物的玻璃结合。由于薄膜电池的硅消耗大幅降低，成本优势非常明显，但由于材料引起的光电效应退化，稳定性不高，发电效率约为13%
非晶硅太阳能电池的结构通常采用p-i-n结构代替单晶硅太阳能电池的p-n结构。这是因为:轻掺杂非晶硅的费米能级移动相对较小。如果两侧都是轻掺杂的，或者一侧是轻掺杂的，而另一侧是重掺杂的，则频带弯曲相对较小，并且电池的开路电压受到---。如果p -n结直接由重掺杂的p和n材料形成，由于重掺杂非晶硅材料中缺陷态密度高和少数载流子寿命低，电池的性能将非常差。因此，未掺杂的非晶硅层通常被沉积为两个重掺杂层之间的有源集电极区。
非晶硅太阳能电池中的光生载流子主要产生在未掺杂的i层中，这不同于晶体硅太阳能电池中主要由于扩散而移动的载流子。在非晶硅太阳能电池中，光生载流子主要在太阳能电池中的电场作用下漂移。
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非晶硅电池生产工艺简单，回收抵债光伏组件，温度低，能耗低，市场份额逐年增加。目前，超过一半的薄膜太阳能电池公司采用非晶硅薄膜技术。据估计，非晶硅薄膜将在未来几年内占据薄膜太阳能电池的主要份额。然而，光电转换效率低和光致效应是非晶硅薄膜电池存在的两个主要问题。为了提率和稳定性，大庆光伏组件，人们需要加强对新器件结构、新材料、新工艺和新技术的探索。
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