柔性太阳能电池发展与应用

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1、柔性太阳能电池发展与应用院系：遥感信息工程学院学号：2009302590055姓名：刘迪摘要：随着无定形硅(简称a—si)薄膜太阳能电池的诞生，非晶硅科技已转化为一支大规模的产业。本文将通过分析非晶硅薄膜太阳能电池发展过程和研究现状，进一步介绍薄膜太阳能电池的应用发展前景。关键词：薄膜太阳能电池、研究现状、实际应用TheDevelopmentandAppicationIntroductionofThinFilmSolarCellCollege:SchoolofRemoteSensingandInfor

2、mationEngineeringSno：2009302590055Name：LiuDiAbstract：Withtheappearanceofamorphoussilicon(abbreviatedfrom“a-Si”)thinfilmsolarcells，amorphoustechnologyhaschangedintoalarge-scaleindustry．Throughanalyzingthedevelopmentcourseandthepresentresearchsituationofa

3、morphoussiliconthinfilmsolarcells，thispapergivesafurtherintroductiontothedevelopmentofitsapplicationforeground．Keywords：thinfilmsolarcells；presentresearchsituation；practicalapplication。一、太阳能电池的种类预期发展历程1976年，卡尔松和路昂斯基宣告了无定形硅(简称a—Si)薄膜太阳能电池的诞生，开启了柔性太阳能电池的时

4、代。时至今日，非晶硅科技已转化为一支大规模的产业，对整个光伏洁净可再生能源发展起到巨大的推动作用，极大地增强了人们对作为清洁可再生能源的光伏能替代常规能源的信心。硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池

5、的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。上世纪八十年代末至九十年代初，非晶硅太阳能电池的

6、发展经历了一个调整、完善和提高的过程，其中心任务就是提高太阳能电池的稳定化效率，其核心就是完美结技术和叠层电池技术。上世纪九十年代中期，技术得到较大的突破，从而出现了更大规模产业化的高潮。世界上先后建立了多条数兆瓦至十兆瓦高水平的电池组件生产线，产品组件面积为平方米量级，生产流程全部实现自动化。采用了新的封装技术，产品组件寿命在十年以上。产品组件生产以完美结技术和叠层电池技术为基础，产品组件效率达到9％一11％，小面积电池最高效率达14．6％。太阳能电池是制约太阳能发电产业发展的瓶颈技术之一。目前主要

7、的研究工作集中在新材料、新工艺、新设计等方面，其目的是为了提高电池转换效率和降低电池制造成本。制造太阳能电池的材料主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及其他新型化合物半导体材料，其中非晶硅属直接转换型半导体，光吸收率大，易于制成厚度0．5微米以下、面积l平方米以上的薄膜，并且容易与其他原子结合制成对近红外高吸收的非晶硅锗集层光电池，这是目前的主攻方向之一；另一种是非晶硅和多晶硅混合薄膜材料，它转换率高、用材省，是新世纪最有前途的薄膜电池之一。目前，高效聚光太阳能电池效率已经达到32％，高效平板太阳能电池效率

8、达到25％～28％。世界最大的太阳能电池生产厂年产电池36兆瓦，价格在3～4美元／峰瓦，并且正在设计制造年产500兆瓦的生产线，力求使电池价格进一步降至l美元／峰瓦左右。届时，太阳能光伏发电的成本将降至6美元／千瓦·小时，可以与火力发电进行价格竞争同。二、薄膜太阳能电池的应用前景展望非晶硅电池生产工艺简单且温度低、耗能小,其市场份额逐年提高。目前,一半以上薄膜太阳能电池公司采用非晶硅薄膜技术,预计几年内,非晶硅薄膜在未来薄膜太阳能电池中将占据主要份额。但