薄膜太阳能电池分类

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1、实用标准文案薄膜太阳能电池分类21世纪初之前,太阳能电池主要以硅系太阳能电池为主,超过89%的光伏市场由硅系列太阳能电池所占领,但自2003年以来,晶体硅太阳能电池的主要原料多晶硅价格快速上涨,因此,业内人士自热而然将目光转向了成本较低的薄膜电池。薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨,金属片等不同材料当基板来制造,形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm,目前转换效率最高可达13%以上。薄膜电池太阳电池除了平面之外,也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大,可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份,应用非常广泛。1.硅基薄膜电池硅基薄膜电池包括非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜

2、电池、多晶硅薄膜电池,而目前市场主要是非晶硅薄膜电池产品。非晶硅的禁带宽度为1.7eV,通过掺硼或磷可得到p型或n型a-Si。为了提高效率和改善稳定性,还发展了p-i-n/p-i-n双层或多层结构式的叠层电池。2.碲化镉(CdTe)薄膜电池碲化镉薄膜电池是最早发展的太阳电池之一,由于其工艺过程简单,制造成本低,实验室转换效率已超过16%,大规模效率超过12%,远高于非晶硅电池。不过由于镉元素可能对环境造成污染,使用受到限制。近年来美国FirstSolar公司采取了独特的蒸气输运法沉积等特殊措施,解决了污染问题,开始大规模生产,并为德国建造世界最大的光伏电站提供40MW碲化镉太阳电池组件

3、。3.铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池铜铟镓硒薄膜电池是近年来发展起来的新型太阳电池,通过磁控溅射、真空蒸发等方法,在基底上沉积铜铟镓硒薄膜,薄膜制作方法主要有多元分布蒸发法和金属预置层后硒化法等。基底一般用玻璃,也可用不锈钢作为柔性衬底。实验室最高效率已接近20%,成品组件效率已达到13%,是目前薄膜电池中效率最高的电池之一。4.砷化镓(GaAs)薄膜电池砷化镓薄膜电池是在单晶硅基板上以化学气相沉积法生长GaAs薄膜所制成的薄膜太阳电池,其直接带隙1.424eV,具有30%以上的高转换效率,很早就被应用于人造卫星的太阳电池板。然而砷化镓电池价格昂贵,且砷是有毒元素,所以极少在地面应用。5

4、.染料敏化薄膜电池染料敏化太阳电池是太阳电池中相当新颖的技术产品,由透明导电基板、二氧化钛(TiO2)纳米微粒薄膜、染料(光敏化剂)、电解质和ITO电极所组成。目前仍停留在实验室阶段,实验室最高效率在11%左右。非晶硅薄膜电池简介非晶硅(amorphoussiliconα-Si)又称无定形硅。单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞,纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。非晶硅的化学性质比晶体硅活泼。可由活泼金属(如钠、钾等)在加热下还原四卤化硅,或用碳等还原剂还原二氧化硅制得。结构特征为短程有序而长程无序的α-硅。纯α-硅因缺陷密度高而无法使用。采用辉

5、光放电气相沉积法就得含氢的非晶硅薄膜,氢在其中补偿悬挂链,并进行掺杂和制作pn结。非晶硅在太阳辐射峰附近的光吸收系数比晶体硅大一个数量级。禁带宽度1.7~1.8eV,而迁移率和少子寿命远比晶体硅低。现已工业应用,主要用于提炼纯硅,制造太阳电池、薄膜晶体管、复印鼓、光电传感器等。非晶硅薄膜电池的起源精彩文档实用标准文案非晶硅薄膜太阳能电池由Carlson和Wronski在20世纪70年代中期开发成功,80年代其生产曾达到高潮,约占全球太阳能电池总量的20%左右,但由于非晶硅太阳能电池转化效率低于晶体硅太阳能电池,而且非晶硅太阳能电池存在光致衰减效应的缺点:光电转换效率会在头1000个光照

6、时间内逐渐衰减到稳定状态,对薄膜电池的应用存在影响。非晶硅薄膜电池的优点1.低成本单结非晶硅太阳电池的厚度0.2um。主要原材料是生产高纯多晶硅过程中使用的硅烷,这种气体,化学工业可大量供应,且十分便宜。目前晶体硅太阳电池的基本厚度多为200um以下,相差1000倍,大规模生产需极大量的半导体级硅,仅硅片的成本就占整个太阳电池成本的65-70%,目前在中国晶体硅太阳电池的硅材料成本大概为0.2USD/W左右。几年前,从原材料供应角度考虑,人类大规模使用太阳光发电,非晶硅太阳电池及其它薄膜太阳电池是比较好的选择。但是在最近两年,硅材料的成本快速下跌,从成本的角度来说,除个别厂家外,非晶硅

7、太阳能电池已经不具备之前的竞争力。2.能量返回期短转换效率为6%的非晶硅太阳电池,其生产用电约1.9度电/瓦,由它发电后返回的时间约为1.5-2年,这是晶硅太阳电池无法比拟的。3.大面积自动化生产目前,世界上最大的非晶硅太阳电池是SwitzlandUnaxis的KAI-1200PECVD设备生产的1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳电池,其初始效率高于9%。其稳定输出功率接近80W/片。商品晶体硅太阳电池还是以156mm*156mm和12

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