薄膜太阳能电池
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1、晶硅电池:
晶硅电池包括单晶硅和多晶硅,其中多晶硅电池占主导地位,且技术最为成熟。
优势:
晶硅电池的光电转化率更高,国内晶硅电池转化率也已达到了17%到19%。
晶硅电池技术发展得较为成熟,企业不需频繁进行技术改造。
晶硅电池的设备投资较低,国产设备已经可以满足电池片生产线大部分的需求。
晶硅技术的另一优势在于成熟的生产工艺。
目前大部分单晶硅电池片厂商良品率可达98%以上,而多晶硅电池片生产的良品率也在95%以上。
劣势:
产业链工艺复杂,成本大幅度降低的可能不大。
原材料成本波动幅度较大,近年来国际市场上的多晶硅接连上演过山车的行情。
硅产业是一个高污染、高耗能的产业,存在政策调整风险。
2、薄膜电池:
薄膜电池是在玻璃、不锈钢等物质表面附上几微米后的感光材料制成。
优势:薄膜电池用材料少、制造工艺简单、耗能少、可大面积连续生产,并可采用玻璃或不锈钢等低成本材料作为衬底。
薄膜电池现已发展出多种技术路线,其中CIGS(铜铟镓硒)薄膜太阳能技术、柔性薄膜光伏模块技术等已取得阶段性成果,与晶硅电池光电转化率上的差距正在逐渐缩小。
薄膜电池弱光响应较好,因此特别适合应用于沙漠光伏电站。
以薄膜太阳能电池为主要部件的光伏系统,能够很好的实现光伏建筑一体化。
劣势:
薄膜电池的光电转化率偏低,一般只有8%左右。
薄膜电池的设备和技术投资
是晶硅电池的数倍。
薄膜电池组件生产的良率不尽如人意。
非/微晶硅薄膜电池组件的良品率目前只在60%左右。
CIGS电池组主流厂商也只到65%。
薄膜型太阳能电池的优缺点3.4 薄膜型太阳能电池薄膜型太阳能电池由于使用材料较少,就每一模块的成本而言比起堆积型太阳能电池有着明显的减少,制造程序上所需的能量也较堆积型太阳能电池来的小,它同时也拥有整合型式的连接模块,如此一来便可省下了独立模块所需在固定和内部连接的成本。
未来薄膜型太阳能电池将可能会取代现今一般常用硅太阳能电池,而成为市场主流。
非晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池的最主要差异是材料的不同,单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池的材料都疏,而非晶硅太阳能电池的材料则是SiH4,因为材料的不同而使非晶硅太阳能电池的构造与晶硅太阳能电池稍有不同。
SiH4 最大的优点为吸光效果及光导效果都很好,但其电气特性类似绝缘体,与硅的半导体特性相差甚远,因此最初认为SiH4 是不适合的材料。
但在1970年代科学家克服了这个问题,不久后美国的RCA制造出第一个非晶硅太阳能电池。
虽然SiH4 吸光效果及光导效果都很好,但由于其结晶构造比多晶硅太阳能电池差,所以悬浮键的问题比多晶硅太阳能电池还严重,自由电子与电洞复合的速率非常快;此外SiH4 的结晶构造不规则会阻碍电子与电洞的移动使得扩散范围变短。
基于以上两个因素,因此当光照射在SiH4上产生电子电洞对后,必须尽快将电子与电洞分离,才能有效产生光电效应。
所以非晶硅太阳能电池大多做得很薄,以减少自由电子与电洞复合。
由于SiH4的吸光效果很好,虽然非晶硅太阳能电池做得很薄,仍然可以吸收大部分的光。
非晶硅薄膜型太阳能电池的结构不同于一般硅太阳能电池,如图9 所示,其主要可分为三层,上层为非常薄(约为0.008微米)且具有高掺杂浓度的P+;中间一层则是较厚(0.5∼1 微米)的纯质层(Intrinsic layer),但纯质层一般而言通常都不会是完全的纯质(Intrinsic),而是掺杂浓度较低的n 型材料;最下面一层则是较薄(0.02 微米)的n。
薄膜太阳能电池封装工艺简介概述薄膜太阳能电池作为一种高效、轻薄、柔性的太阳能电池,已经在能源领域得到广泛应用。
其中,薄膜太阳能电池封装工艺是整个生产过程中非常重要的一部分,它是将薄膜太阳能电池片与封装材料合理结合,以保护电池片,并提高电池的稳定性和效率的过程。
本文将介绍薄膜太阳能电池封装的基本工艺和流程。
薄膜太阳能电池封装工艺流程薄膜太阳能电池封装工艺包括以下几个主要步骤:1.准备工作:对薄膜太阳能电池片进行检查,确保其质量符合要求。
同时,准备好所需的封装材料,如背电极、背板、封装胶等。
2.封装背电极:将背电极粘贴在薄膜太阳能电池片的背面,以提供电流的传导和连接功能。
背电极的粘贴需要使用特殊的胶水,确保背电极与电池片之间无空隙。
3.安装背板:将背板固定在背电极上,以保护电池片,并提供良好的支撑。
背板通常采用耐候性较好的材料,如塑料或金属。
4.填充封装胶:在背板上涂覆一层封装胶,将封装胶均匀地涂抹在整个背板上,确保电池片能够被充分覆盖。
封装胶的材料可根据具体需求选择,常见的有有机硅、聚氨酯等。
5.封装胶固化:待封装胶涂覆完毕后,需要将其进行固化,以提高胶水的稳定性。
固化的方法可以是自然固化或烘箱固化,根据具体工艺和生产需求进行选择。
6.切割:将已固化的薄膜太阳能电池进行切割,得到所需尺寸的电池片。
切割时需要注意切口的平整和尺寸的一致性,以保证后续组装的顺利进行。
7.电池片测试:对切割好的电池片进行测试,检查其光电性能和其他关键指标是否符合要求。
测试的方法可以是电流-电压曲线测试、光谱响应测试等。
8.组装:根据具体的产品需求,将电池片与其他组件进行组装,如连接导线、安装支架等。
组装工艺需要严格控制每个环节的精度和质量,确保组装的稳定性和可靠性。
9.封装测试:对已组装好的薄膜太阳能电池组件进行全面的测试,包括电池组件的电性能、机械性能等。
测试结果将直接影响组件的质量和性能。
结论薄膜太阳能电池封装工艺是保护和提升电池性能的关键环节,它涉及多个步骤和工艺参数的控制。
薄膜太阳能电池原理
薄膜太阳能电池的原理是基于光电效应,将太阳光转化为电能。
当太阳光照射到薄膜太阳能电池上时,光子会被吸收,并激发出电子。
这些电子被薄膜内置的电场分离,形成电荷。
正电荷被推向一侧,负电荷被推向另一侧,形成光生电动势(光生电压)。
当外部电路接通时,电流会从负电荷流向正电荷,从而产生电流。
薄膜太阳能电池的光电转换效率取决于薄膜材料的种类和质量。
与其他太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率和较低的成本。
此外,薄膜太阳能电池还可以与其他建筑材料结合使用,具有广泛的应用前景。
薄膜太阳能电池技术
薄膜太阳能电池技术是一种太阳能电池的制造技术。
与传统的硅基太阳能电池相比,薄膜太阳能电池采用了更薄、更轻的材料来制造电池片。
薄膜太阳能电池技术具有以下特点:
1.轻薄柔性:薄膜太阳能电池使用的是薄膜材料,相对于硅基太阳能电池的玻璃基底,薄膜太阳能电池更轻薄,也更柔性,可以适应弯曲和复杂的表面形状。
2.成本低:薄膜太阳能电池制造过程相对简单,不需要高温和高真空条件,可以以较低的成本大规模生产。
3.高温稳定性:薄膜太阳能电池具有较好的高温稳定性,相对于硅基太阳能电池,在高温环境下性能衰减较小。
4.良好的低光强效果:薄膜太阳能电池对于低光强度环境有较好的适应能力,相对于硅基太阳能电池,在阴天或弱光条件下也能产生较高的电能输出。
薄膜太阳能电池技术目前有几种不同材料的薄膜电池,包括硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池、半导体量子点薄膜太阳能电池等。
每种薄膜材料都有其独特的特性和应用领域。
薄膜太阳能电池技术在光伏发电领域得到广泛应用,并且不断进行研发和改进,以提高效率、降低成本,推动太阳能产业的发展。
薄膜太阳能电池是一种相对传统的太阳能电池技术,采用薄膜材料作为光电转换层。
以下是几种常用的薄膜太阳能电池材料:
1. 硅薄膜太阳能电池(a-Si):硅薄膜太阳能电池使用非晶硅(amorphous silicon)作为光电转换层。
它具有较低的成本和较高的灵活性,可适应多种形状和表面。
然而,它的转换效率相对较低。
2. 铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS):铜铟镓硒薄膜太阳能电池使用铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)和硒(Se)等元素的化合物作为光电转换层。
它具有较高的转换效率和较好的光吸收性能,但制造过程较复杂。
3. 铜铟硒薄膜太阳能电池(CIS):铜铟硒薄膜太阳能电池使用铜(Cu)、铟(In)和硒(Se)等元素的化合物作为光电转换层。
它与CIGS材料相似,但在元素比例和晶体结构上略有不同。
4. 钙钛矿薄膜太阳能电池(Perovskite):钙钛矿薄膜太阳能电池使用钙钛矿材料作为光电转换层。
这种材料具有良好的光吸收性能和较高的转换效率,并且制造成本较低。
然而,
稳定性和耐久性是目前钙钛矿太阳能电池面临的挑战之一。
这些薄膜太阳能电池材料具有不同的特点和应用情况,选择适当的材料取决于具体的需求和预算。
此外,还有其他一些薄膜太阳能电池材料正在研究和开发中,以提高转换效率和降低成本。