太阳能电池
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太阳能电池关键参数
太阳能电池的关键参数主要包括:
1.开路电压(UOC):在光照条件下,太阳能电池的输出电压值。
2.短路电流(ISC):在输出端短路时,流过太阳能电池两端的电流值。
3.最大输出功率(pm):太阳能电池的工作电压和电流,乘积最大时可获得最大输出功率。
4.填充因子(FF):最大输出功率与开路电压和短路电流乘积之比,代表太阳能电池在带最佳负载时能输出的最大功率特性。
5.转换效率(CE):太阳能电池把光能转换成电能的能力,转换效率是最大输出功率与光功率的比值。
转换效率与填充因子有关,一般转换效率约为10%到20%。
6.光敏面积(A):太阳能电池的光敏面积越大,其接收光能的能力越强,但光敏面积增加到一定程度时,单位面积上接收到的光能就会减少。
7.暗电流(ID):在无光照条件下,太阳能电池中没有PN结反偏电压时,反向漏电流与反向饱和电流的统称。
8.暗电阻(RD):在无光照条件下,太阳能电池的电阻。
9.暗开路电压(UOD):在无光照条件下,太阳能电池
的开路电压。
10.暗短路电流(ISD):在无光照条件下,太阳能电池的短路电流。
这些参数用于描述太阳能电池在无光照条件下的性能,对于评估太阳能电池的质量和稳定性非常重要。
这些参数是描述太阳能电池性能的重要指标,不同的参数组合可以用于不同的应用场景,比如在低功耗设备、卫星通信、光伏电站等领域。
太阳能电池知识介绍什么是太阳能电池太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
太阳能电池的原理太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体主要结构如下:图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图:图中,正电荷表示硅原子,负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。
而黄色的表示掺入的硼原子,因为硼原子周围只有3个电子,所以就会产生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体。
同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体。
黄色的为磷原子核,红色的为多余的电子。
如下图。
N型半导体中含有较多的空穴,而P型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面形成电势差,这就是PN结。
当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层),界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。
这是由于P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。
N区的电子会扩散到P区,P区的空穴会扩散到N区,一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”,从而阻止扩散进行。
达到平衡后,就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差,这就是PN结。
当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。
然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。
(如下图所示)由于半导体不是电的良导体,电子在通过p-n结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。
但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖p-n结(如图梳状电极),以增加入射光的面积。
一,基础知识(1)太阳能电池的发电原理太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置.•半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子.光激励核核电子空穴电子电子对•PN 结合型太阳能电池太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子 ,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流..(2)太阳能电池种类-++--+P 型铸 造 2工PN 结合(正面 N 极,反 面 P 极 ) 减 反膜形成通过电极,汇集电※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有 广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时 以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先 开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电 池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的 70%以上).(3)多晶硅太阳能电池的制造方法空间用民用转换效率:24%转换效率:10%转换效率:8%(1400 度以上)破锭(150mm *155mm )N 极烧结电极 印刷 ( 正 反组配叠片层压模拟光源,输出测试边框安装(4)太阳能电池关连的名称和含义•转换效率太阳能电池的转换效率是指电池将接收到的光能转换成电能的比率转换效率 = 100%太阳能电池板被照射的太阳能※标准测试状态由于太阳能电池的输出受太阳能的辐射强度,温度等自然条件的影响,为了表述太阳能电池的输出和评价其性能,设定在太阳能电池板的表面温度为 25 度,太阳能辐射强度为 1000 w/㎡、分光分布 AM1.5 的模拟光源条件下的测试为标准测试状态.大气层分光分布小知识晶硅类理论转换效率极限为 29%,而现在的太阳能电池的转换效率为 17%~19%,因此,太阳能电池的技术上还有很大的发展空间.•太阳能电池输出特性【太阳能电池电流---电压特性(I-V 曲线)】最大输出(PM):最大输出电压(Vpm) 最大输出电流( Ipm ) 开路电压(Voc ):开路状态的太阳能电池端子间的电压短路电流(Isc ):太阳能电池端子间的短路电流最大输出电压(Vpm):最大输出状态时的动作电压最大输出电流 (Ipm ):最大输出状态时的动作电流日照强度变化和 I-V 曲线】温度变化和 I-V 曲线】日照强度—最大输出特性】温度-最大输出特性】最大输出%温度(度)12010080604020-25 0 25 50 75 100专用设备直流有蓄 电 路灯,交通信号灯,无线电 无蓄电池DC 水泵,换气扇,充电器②对能源和节能的贡献太阳能电池 2。
太阳能电池的定义
太阳能电池,也称为光伏电池,是一种能够将太阳能直接转换为电能的设备。
它利用光电效应原理,将太阳光中的光子能量转化为电子能量,最终产生电流。
太阳能电池通常由多个薄片或膜层组成,其中包含半导体材料如硅。
当太阳光照射到太阳能电池表面时,光子与半导体材料相互作用,将电子从半导体的价带中激发到导带中,形成电流。
这种电流可以直接供电使用,或者储存在电池中供以后使用。
太阳能电池广泛应用于太阳能发电系统、太阳能灯具、太阳能充电器等领域。
太阳能电池的结构和原理太阳能电池是一种直接将太阳光转化为电能的装置,因其无需外部能源输入,且环保可再生,成为新能源的热门发展方向之一。
那么,太阳能电池的结构和原理是怎样的呢?一、太阳能电池结构太阳能电池的结构主要包括以下几个部分:1.衬底层衬底层是太阳能电池的主体结构之一,其位于电极上方,通过它将光电转换成为可用电能。
目前,太阳能电池的衬底材料主要有:单晶硅、多晶硅、非晶硅、铜铟镓硒等,它们具有较高的光吸收性和电导率,能有效提高电池的效率。
2.电极层太阳能电池的另一个重要结构层是电极,其作用是将衬底层产生的电子导出,供外部使用。
目前太阳能电池使用的最常见的电极有两种,一种是以金属丝或箔条制成的导电纵线,即常见的“前电极”,另一种则是用金属薄膜制成的导电层,即“后电极”。
3.连结层连结层主要是将前后电极连接起来,方便电池的使用。
4.辅助电路辅助电路通常用于调节电池输出的电流和电压,可以使电能更好地应用在实际生产和生活中。
二、太阳能电池原理太阳能电池的原理基于光电效应,当光线照射在某一物质上时,光子与物质相互作用,使物质中的电子获得足够能量跃迁到离子带,并导出使之形成电流。
太阳能电池即是将这一原理应用于太阳能转化的电池。
具体的,太阳能电池由p型和n型半导体层组成,两种半导体之间形成p-n结。
当有光线照射在p-n结上时,由于p型半导体中被光子激发分离出的电子流向n型半导体,形成一定大小的电流。
这时,电极层与衬底层之间形成电势差,使电子流向电极,形成电路,从而产生电能。
三、太阳能电池应用目前,太阳能电池广泛应用于日常生活、交通运输和电网等领域。
例如,家庭使用的太阳能系统、公共建筑的太阳能供电设施和路灯、船只和太空舱等都采用了太阳能电池,为人类带来更为清洁、安全和节能的生产和生活方式。
总的来说,太阳能电池是一种能将太阳光转化为电能的新型装置,具有环保、可再生等特点,将是未来新能源的重要发展方向之一。
随着科技的不断进步,太阳能电池的效率和性能将得到不断提高,其应用前景也将更为广泛。
太阳能电池的基本原理及应用技巧1. 太阳能电池的基本原理1.1 直接转换式太阳能电池直接转换式太阳能电池是将太阳光直接转换为电能的一种装置。
目前最常见的一种直接转换式太阳能电池是硅晶太阳能电池。
其基本原理是利用太阳光中光子的能量将硅晶中的电子激发出来,形成电流。
当太阳光照射到硅晶太阳能电池上时,光子会与硅晶中的硅原子发生相互作用。
光子的能量将硅原子中的电子激发出来,形成电子-空穴对。
在太阳能电池的 p-n结中,电子-空穴对会被分离,电子会通过外部电路从n 区向p 区移动,形成电流。
1.2 间接转换式太阳能电池间接转换式太阳能电池是先将太阳光转换为其他形式的能量,再将这种能量转换为电能的一种装置。
一种常见的间接转换式太阳能电池是光化学太阳能电池。
其基本原理是利用太阳光激发光敏剂,产生电荷分离,形成电流。
当太阳光照射到光化学太阳能电池的光敏剂上时,光子会将光敏剂中的电子激发出来,形成电子-空穴对。
在光化学电池的电荷分离层中,电子-空穴对会被分离,电子会通过外部电路从光敏剂向电荷分离层移动,形成电流。
2. 太阳能电池的应用技巧2.1 太阳能电池组件的安装太阳能电池组件的安装是太阳能电池应用的重要环节。
在安装太阳能电池组件时,需要考虑以下几个因素:•光照条件:太阳能电池的效率受到光照条件的影响。
一般来说,太阳光越强,太阳能电池的输出功率越高。
因此,在安装太阳能电池组件时,需要选择光照条件较好的地方。
•温度:太阳能电池的效率也会受到温度的影响。
一般来说,太阳能电池在较高的温度下性能会下降。
因此,在安装太阳能电池组件时,需要考虑温度的影响,并采取相应的措施,如安装遮阳板等。
•朝向和倾斜角度:太阳能电池组件的朝向和倾斜角度也会影响其输出功率。
一般来说,太阳能电池组件的朝向应该朝向太阳,倾斜角度应该根据当地的纬度和季节进行调整。
2.2 太阳能电池系统的储能设备太阳能电池的输出功率受到光照条件的影响,因此,在夜间或光照不足的情况下,太阳能电池的输出功率会下降。
太阳能电池的分类与特点太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,它由不同材料制成。
根据材料的不同,太阳能电池可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池等多种类型。
每种类型的太阳能电池都有其独特的特点和适用范围,下面将逐一介绍这些分类和特点。
1. 单晶硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池是最常见的太阳能电池之一,它采用高纯度的单晶硅材料制成。
其特点包括高效率、长寿命和稳定性强。
单晶硅太阳能电池的高效率意味着单个电池的发电能力较强,因此在有限的面积内可以获得更多的电能。
此外,单晶硅太阳能电池通常具有较长的寿命,可在正常使用条件下运行20年以上。
然而,由于制造工艺较为复杂,单晶硅太阳能电池的成本较高,因此价格也相对较贵。
2. 多晶硅太阳能电池:多晶硅太阳能电池是另一种常见的太阳能电池类型,它由多晶硅材料制成。
与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,成本也较低。
然而,多晶硅太阳能电池的效率较低,发电能力相对较弱,但仍然可以满足家庭和商业用途的基本需求。
此外,多晶硅太阳能电池的寿命较长,可持续发电15年以上。
3. 非晶硅太阳能电池:非晶硅太阳能电池是一种采用非晶硅材料制成的薄膜太阳能电池。
与单晶硅和多晶硅太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,可以在较大面积的基板上快速制造。
非晶硅太阳能电池还具有较高的灵活性,可以适应不同形状的物体,因此广泛应用于卷曲表面和柔性电子设备。
然而,与其他太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的效率较低,需要更大的面积才能获得相同的发电能力。
4. 染料敏化太阳能电池:染料敏化太阳能电池是一种基于染料分子的太阳能电池。
它利用染料分子吸收光子,激发电子跃迁并产生电流。
相比于硅基太阳能电池,染料敏化太阳能电池具有灵活性好、制造工艺简单、成本低廉和透明度高等优势。
然而,染料敏化太阳能电池的稳定性较差,寿命较短,通常需在几年内更换。
背景:随着我国的经济的快速发展和综合实力的崛起,对能源需求越来越大,传统的的石油,煤炭,天然气等不可再生能源终将枯竭。
能源危机将是不可避免的。
如果不作出重大努力去利用和开发各种能源资源,那么人类在不久的未来将会面临能源短缺的严重问题。
而且煤炭、石油的大量开发和利用是造成环境污染和气候变化的主要原因之一。
作为负责任的发展中国家,中国高度重视环境保护和全球气候变化,将保护环境作为一项基本国策,促进能源与环境协调发展,全面控制温室气体排放。
所以发展新型能源正时当务之急,太阳能电池因其光明的发展前景,正在原来越被人们所熟知。
但随着新型材料和器件的运用,其转换效率正在不断提高。
大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。
能源问题是世界性的,向新能源过渡的时期迟早要到来。
从长远看,太阳能利用技术和装置的大量应用,也必然可以制约矿物能源价格的上涨。
1太阳能及太阳能电池1.1太阳能的特点(1)普遍:太阳光普照大地,无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨标煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
1.2太阳能的利用太阳能的利用有多种方式:(1)太阳热能的利用,比如太阳能热水器,目前就用的比较多也比较普及;(2)太阳能发电,是目前太阳能利用的重点研究领域,主要的普及障碍是:①用于完成光电转化的硅光电池成本太高、转化效率低、使用寿命短;②用于储存电能的蓄电池成本高、使用寿命有限、造成环境污染。
1.3太阳能电池的分类2.太阳能电池原理2.1无机太阳能电池的原理太阳能电池的工作原理是基于 P-N 结的光生伏打效应:当 N 型半导体与 P 型半导体通过适当的方法组合到一起时, 在二者的交界处就形成了P-N 结。
由于多数载流子的扩散,形成了空间电荷区,并形成一个不断增强的从n 型半导体指向p 型半导体的内建电场,导致多数载流子反向漂移。
达到平衡后,扩散产生的电流和漂移产生的电流相等。
如果光照在p–n 结上,而且光能大于p–n 结的禁带宽度,则在p–n 结附近将产生电子-空穴对。
由于内建电场的存在,产生的非平衡电子载流子将向空间电荷区两端漂移,产生光生电势,破坏了原来的平衡。
如果将p-n结和外电路相连,则电路中出现电流。
图1 太阳能电池的工作原理2.2有机太阳能电池的工作原理无机半导体是通过掺杂微量的杂质元素(如P、N等) ,改变载流子浓度,从而提高电导率。
而聚合物的导电机理则更为复杂,聚合物半导体的主要特征是存在共轭键,其中σ键定域性较强,而π键电子定域性较弱。
在掺杂原子(O、N、S、N等)作用下,π键分子轨道可发生简并,从而形成一系列扩展的电子状态,即能带。
π键轨道与π* 反键轨道分别与聚合物的价带和导带相对应,六噻吩的电子结构与导电机理示意图如图2所示。
无机太阳能电池在光照作用下产生电子- 空穴对,在p-n结附近形成的内电场的作用下,电子-空穴对被分离并分别传输到两极,在两极间产生电势,称为光伏效应,(如图3)所示。
对于绝大多数无机光电池而言,光生载流子的理论解释是基于半导体材料的能带理论。
图2 六噻吩的电子结构由于共轭有机半导体材料的导电机理与无机半导体有所不同,因此,有机太阳能电池与无机太阳能电池的载流子产生过程有所不同。
聚合物吸收光子产生激子,激子只有离解成自由载流子(电子和空穴)才能产生光电流。
一种被广泛接受的观点是,有机薄膜太阳能电池的作用过程由三个步骤:(1)光激发产生激子; (2)激子在给体/受体(D /A)界面的分裂; (3)电子和空穴的漂移及其在各自电极的收集。
器件的能量损失贯穿于整个过程: (1)光子损失; (2)激子损失; (3)载流子损失。
激子的离解有多种机制,可归结为激子的热电离或自由电离、激子与激子之间的碰撞电离、光致电离、激子与杂质或缺陷中心相互作用而电离等。
这样离解产生的自由载流子迁移率比较低,容易成对复合而损失,只有扩散到D /A界面的激子,被界面的内建电场离解才对光电流的产生有贡献。
(如图3)图3 界面的内建电场离解3有机太阳能电池分类3.1单质结结构有机太阳能电池单质结有机太阳能电池是研究最早的有机太阳能电池。
其电池结构为: 玻璃/金属电极/染料/金属电极, 即为两种功函不同的电极之间为一单一的有机半导体层。
(如图4)图4 有机半导体层一般常用各种有机光伏材料均可被制成此类有机太阳能电池,如酞菁类化合物(phthalocyanine)、卜啉(porphyrin)、(cyanine)染料、叶绿素、导电聚合物等有机材料。
各类有机材料各有其优缺点:酞青类化合物具有良好的热稳定性及化学稳定性, 而卜啉具有良好的光稳定性, 同时也是良好的光敏化剂, 但具有较大的电阻; 青易于合成、价格便宜, 是良好的光导体并具有良好的溶解性, 但稳定性较差。
单质结有机太阳能电池工作原理是由于2 电极功函不同, 电子从低功函的金属电极穿过有机层到达高功函电极,而产生光电压形成光电流, 其光伏特性取决于载流子的浓度。
但由于电子与空穴在同一材料中传输因而复合几率较大, 所以单质结结构有机太阳能电池的光电转换效率较低3.2 p-n 异质结结构有机太阳能电池p-n异质结结构有机太阳能电池电池结构为: 玻璃/ITO/n- 染料/p- 染料/金属电极。
由于其具有给体-受体异质结结构的存在, p-n异质结结构有机太阳能电池因存在D/A 界面使激子的分离效率提高, 同时电子和空穴分别在不同的材料中传输, 使得复合几率降低, 因而具有较高的光电转换效率。
但由于有效的电荷分离只能发生在D/A界面处, 即在接近于激子扩散途径或空间电荷区域附近, 而在远离D/A界面处产生的激子就会先扩散到异质结界面处而复合掉。
同时电荷分离被限制在电池较小的区域, 从而使吸收光子的数量受到限制所以p- n 异质结结构有机太阳能电池较单质结结构有机太阳能电池的光电转换效率要高, 因此成为后来研究的重点。
3.3 p-n本体异质结结构有机太阳能电池对由施主和受主对材料组成的高聚物体系而言, 在本质上可以获得象半导体一样的p-n结。
当光与施主分子相互作用, 电子就能够从低的分子轨道提升到高的分子轨道从而产生激子(比如电子- 空穴对)。
在没有外界影响下, 驰豫过程随后产生; 在此期间电子和空穴复合导致能量发射——通常是以比产生原跃迁波长更长的光的形式而发射。
但是如果受体存在, 电子就向受主传输从而发生电荷分离。
(如图5)图5 p-n本体异质结结构电子跃迁给体-受体结构。
受激发的电子给体吸收光子, 其HOMO 轨道上的一个电子跃迁到LUMO , 通常由于给体LUMO 的电离势比受体LUMO 的电离势低, 电子就由给体转移到受体, 完成了电子的转移。
激子分离后产生的电子和空穴向相反的方向运动,被收集在相应的电极上, 就形成了光电压。
3.4 染料敏化电池染料敏化太阳能电池(简称DSSC) 是20 世纪90 年代发展起来的一种新型太阳能电池,它具有工艺简单和生产成本低等优点,约为5~10 元/ W;同时它具有实用性强的特点,即可以通过适当选择染料和电介质的颜色及薄膜厚度来控制电池的透光率,这样可以把电池用作窗户玻璃,既透光又能作为电池使用。
染料敏化太阳能电池的基本结构包括三个部分染料敏化他二氧化钛的纳晶薄膜、工作电极由导电玻璃、纳米二氧化钛半导体薄膜和带有发色团的染料敏化剂组成、含有几犷的电解质和对电极图通常由于的禁带宽度较大(3.2eV),可见光不能将其直接激发, 因此在认表面上吸附了一层对可见光吸收性能良好的染料分子作为敏化剂, 这种染料分子带有发色团, 当光照射到染料分子,染料分子吸收光子后跃迁到激发态, 处在激发态的染料分子产生中心离子向配体的电荷转移, 电子通过配体很快注人到较低能级的二氧化钛导带上, 电子在导带基底上富集, 通过外电路流向对电极染料分子输出电子后成为氧化态, 它们随后被电解质中的还原而得以再生, 而氧化态的电解质卜一在对电极上得到电子被还原, 从而完成一个光电化学反应循环.理想的染料敏化剂要具有以下特点对可见光具有良好的吸收, 其吸收光能与太阳能光谱很好地匹配此外, 它能够牢固的联接到二氧化钛半导体的表面, 并且以一致的量子产率的方式将电子注入到导带上。
4太阳能电池器件改善研究4.1增加入射光,减少反射玻璃是太阳能电池的第一个器件,对其处理主要有两种。
一是对其表面形状处理。
采用特制的花辊,在超白玻璃的下表面压制特制的金字塔花纹,而在上表面压制特殊的绒面图案,通过特殊的压花花纹设计减少玻璃定向反射,增加内反射效应,促进其有效的吸收太阳光能,最大限度地提高太阳光线的透过率,提高发电效能,是太阳能电池不可或缺的重要组成部件之一,它具有高太阳能透过率、低反射率、低含特量、高机械强度、高平整度等优异特点。
(如图6)图6 表面形状处理另一种是镀膜。
它有两种途径。
一:玻璃表面镀增透膜优点:在硅太阳电池类金刚石增透膜的研制中,用类金刚石膜制作硅太阳电池的增透膜可以明显地改善它的光谱特性,实验表明,用类金刚石薄膜制作增透膜之后,硅太阳电池的短路电流增加38%,在较大的光谱范围内响应值增大,并且在650-750nm波长范围内有最大增透效应,在650-950nm波长范围内,量子效率接近1。
缺点:膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入玻璃。
二:镀低折射率薄膜对于它又有两种方法。
1:镀非均匀膜。
特点是折射率r随着深度d的变化而连续变化用低压反应离子镀(RLVIP)的方法在Ge基底上制备了Ge1-xCx单层非均匀增透薄膜。
随着沉积速率在0.05-0.4nm/s之间的变化,其折射率在2.31~3.42之间可变。
实验结果表明,镀制的Ge1-x C x单层非均匀增透保护薄膜均为无定形结构,并实现了从2000-8000nm的宽波段增透。
当沉积速率为0.1nm/s时,单面平均透过率从68.6%提高到了80.9%,比单面未镀膜时提高了17.9%。
通过对薄膜的稳定性和牢固度进行测试表明,制备的Ge1-xCx单层非均匀增透薄膜具有良好的性能。
2:用几种不同折射率的减反射膜,称为多层减反射膜。
现在的玻璃折射率为1.52的冕牌玻璃。
为了增加低反射区的宽度可以在基层上附加一层低折射率的半波长层通过研究:a类在900nm~1200nm的反射率几乎为0,但在700nm~900nm和1200nm~1400nm 时反射率较高,在0.05左右;b类在700nm~1400nm反射率在0.01左右;如果将a,b的优点和在一起,会使对700nm~1400nm反射率在0.01以下,这就要寻找介质折射率在1.905~2.13之间或者找到比1.38更低的物质,将放最上层,或许有意外收获。