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太阳能电池的种类

文章作者:广东918博天堂科技
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发布时间:2024-05-21
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    到目前为止,太阳能电池已经发展到了第三代,其中,第一代是单晶硅太阳能电池,第二代是非晶硅和多晶硅太阳能电池,第三代是以铜钢镓硒(CIGS)为代表的薄膜化合物太阳能电池。

    按制备电池采用材料的不同,太阳能电池又可以细分为以下几种。

    (1)硅基太阳能电池

    硅基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3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23%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。但由于单晶硅成本高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多品硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。

    多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅太阳能电池比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜太阳能电池,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,多晶硅薄膜太阳能电池不久将会在太阳能电池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并提高转换率,那么非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之

    (2) 多元化合物薄膜太阳能电池

    多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,主要包括砷化镓Ⅲ~V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。

    硫化镉、碲化镉多晶薄膜太阳能电池的效率较非品硅薄膜太阳能电池高,成本较单晶硅太阳能电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是品体硅太阳能电池最理想的替代产品。

    砷化镓(GaAs)Ⅲ~V化合物电池的转换效率可达 28%,GaAs 化合物材料具有十分理想的光学带隙,以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs 材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了 GaAs 电池的普及。

    铜铟硒薄膜电池(简称 CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率和多晶硅一样具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯的问题是材料的来源,由于铟和硒都是比较稀有的元素,因此,这类电池的发展又必然受到限制。

    (3)有机聚合物太阳能电池

    以有机聚合物代替无机材料是太阳能电池制造的一个研究方向。由于有机材料具有柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本低等优点,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比,能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。

    (4)纳米晶太阳能电池(染料敏化太阳能电池)

纳米Ti02,晶体化学能太阳能电池是新近发展的,具有廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在 10%以上,制作成本仅为硅太阳能电池的 1/5~1/10,寿命能达到20年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走向市场。


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——本文由磁控溅射镀膜设备厂家广东918博天堂发布

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