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薄膜太陽能電池現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

鉅大LARGE  |  點擊量:1202次  |  2020年01月02日  

太陽能是各種可再生能源中最重要的基本能源,生物質(zhì)能、風能、水能等都來源于太陽能。太陽能電池是是一種通過光伏效應將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置,是利用太陽能的一種重要形式。


目前,人們根據(jù)所選用的半導體材料將太陽能電池應用技術(shù)分為晶硅和薄膜兩大類。晶硅太陽能電池在現(xiàn)階段的大規(guī)模應用和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導地位,但由于其成本過高,限制了其發(fā)展。相比晶硅等其它太陽能電池,薄膜太陽能電池具有生產(chǎn)成本低、原材料消耗少、弱光性能優(yōu)良等優(yōu)勢。隨著世界能源緊缺,薄膜太陽能電池作為一種光電功能薄膜,可以有效地解決能源短缺問題,而且無污染,還可以實現(xiàn)光伏建筑一體化,易于大面積推廣。


非晶硅薄膜太陽能電池


非晶硅薄膜太陽能電池轉(zhuǎn)換效率較低,實驗室轉(zhuǎn)換效率只有13%,但工藝成熟、成本較晶硅低廉、制備方便,適于大規(guī)模生產(chǎn)。


非晶硅薄膜太陽能電池通常為疊層結(jié)構(gòu),玻璃基板上沉積了透明導電膜(transparentconductiveoxide,TCO)層、非晶硅層(a—Si層)和背電極層(Al/ZnO層)3層薄膜,其中非晶硅層通過磁控濺射法沉積。


相對于單晶硅太陽能電池,非晶硅薄膜是一種極有希望大幅度降低太陽電池成本的材料。非晶硅薄膜太陽能電池具有諸多優(yōu)點使之成為一種優(yōu)良的光電薄膜光伏器件。(1)非晶硅的光吸收系數(shù)大,因而作為太陽能電池時,薄膜所需厚度相對其他材料如砷化鎵時,要小得多;(2)相對于單晶硅,非晶硅薄膜太陽能電池制造工藝簡單,制造過程能量消耗少;(3)可實現(xiàn)大面積化及連續(xù)的生產(chǎn);(4)可以采用玻璃或不銹鋼等材料作為襯底,因而容易降低成本;(5)可以做成疊層結(jié)構(gòu),提高效率。


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