精選太陽(yáng)電池的種類(lèi)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)

1、精選太陽(yáng)電池的種類(lèi)特點(diǎn)及開(kāi)展趨勢(shì)太陽(yáng)能電池的種類(lèi)特點(diǎn)及開(kāi)展趨勢(shì)種類(lèi)按照材料分類(lèi)硅太陽(yáng)能電池：以硅為基體材料單晶硅、多晶硅、非晶硅化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池：由兩種或兩種以上的元素組成具半導(dǎo)體特性的化合物半導(dǎo)體材料制成的太陽(yáng)能電池(硫化鎘、砷化稼、碲化鎘、硒銦銅、磷化銦)有機(jī)半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池：用含有一定數(shù)量的碳碳鍵且導(dǎo)電能力介于金屬和絕緣體之間的半導(dǎo)體材料制成的電池(分子晶體、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物、高聚物)特點(diǎn)及開(kāi)展趨勢(shì)一、單晶硅太陽(yáng)電池特點(diǎn)：硅系列太陽(yáng)能電池中，單晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最成熟。在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍舊占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于制造過(guò)程復(fù)雜，制造電池的能耗大，嚴(yán)重影響了其廣泛應(yīng)用。單

2、晶硅太陽(yáng)能電池的特點(diǎn)是對(duì)于大于0.7m的紅外光也有一定的靈敏度。以p型單晶硅為襯底，其上擴(kuò)散n型雜質(zhì)的太陽(yáng)能電池與n型單晶硅為襯底的太陽(yáng)能電池相比，其光譜特性的峰值更偏向左邊。它對(duì)從藍(lán)到紫色的短波長(zhǎng)的光有較高的靈敏度，但其制法復(fù)雜，本錢(qián)高，僅限于空間應(yīng)用。二多晶硅太陽(yáng)電池特點(diǎn)：用澆鑄法或晶帶法制造的多晶硅太陽(yáng)能電池在1976年證明其轉(zhuǎn)換效率已超過(guò)10%，對(duì)大晶粒的電池，效率可達(dá)20%。這種低本錢(qián)的多晶硅太陽(yáng)能電池已經(jīng)大量生產(chǎn)，在太陽(yáng)能電池工業(yè)中所占的分額也相當(dāng)大。但是多晶硅材料質(zhì)量比單晶硅差，有許多晶界存在，電池效率比單晶硅低；晶向不一致，外表織構(gòu)化困難。開(kāi)展趨勢(shì)晶硅太陽(yáng)電池向薄片化方向開(kāi)展硅

3、片減薄降低硅片厚度是結(jié)構(gòu)電池降低本錢(qián)的重要技術(shù)方向之一。今后，在如何開(kāi)發(fā)新技術(shù)以得到低價(jià)格的多晶硅材料，如何得到高效率、大面積多晶硅太陽(yáng)能電池等方面還有許多工作可做三非晶硅薄膜太陽(yáng)電池特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1非晶硅具有較高的光吸收系數(shù)2非晶硅的禁帶寬度比單晶硅大，隨制備條件的不同約在1.5-2.0eV的范圍內(nèi)變化，開(kāi)路電壓高。3材料和制造工藝本錢(qián)低、設(shè)備簡(jiǎn)單；薄膜厚度僅有數(shù)千埃，大大降低了硅原材料的本錢(qián)；沉積溫度為100300C。4沒(méi)有晶體所要求的周期性原子排列，幾乎可以淀積在任何襯底上.5適合制作特大面積、無(wú)結(jié)構(gòu)缺陷的薄膜, 易于形成大規(guī)模的生產(chǎn)能力, 生產(chǎn)可全流程自動(dòng)化.6多品種和多用途.只要改變?cè)牧?/p>

4、的氣相成分或氣體流量，便可使非晶硅薄膜改性，可以自由設(shè)計(jì)制造，制作出適合不同需求的多品種產(chǎn)品。7可以制備成輕型、柔性太陽(yáng)電池，易于與建筑集成。8制備非晶硅太陽(yáng)能電池能耗少.缺點(diǎn)1與晶體硅相比，非晶硅薄膜太陽(yáng)電池的效率相對(duì)較低2非晶硅薄膜太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率在太陽(yáng)光的長(zhǎng)期照射下有一定的衰減，到目前為止仍然未根本解決.開(kāi)展趨勢(shì)大規(guī)模地本錢(qián)發(fā)電站；與建筑相配合，建造太陽(yáng)能房；太陽(yáng)能照明光源；弱光下使用如太陽(yáng)能手表等四多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池特點(diǎn)：多晶硅電池既具有晶體電池的特點(diǎn)，又具有非晶硅電池優(yōu)點(diǎn)；具有低本錢(qián)、大面積和制備簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)；襯底廉價(jià)，硅材料用量少，而且沒(méi)有光衰減問(wèn)題；其太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換效率依然

5、較低。開(kāi)展趨勢(shì)：目前人們非常關(guān)注：如何在廉價(jià)的襯底上，能夠高速、高質(zhì)量地生長(zhǎng)多晶硅薄膜；多晶硅薄膜的制備溫度要盡量低，以便選用低價(jià)優(yōu)質(zhì)的襯底材料；多晶硅薄膜電學(xué)性能的高可控性和高重復(fù)性?；衔锇雽?dǎo)體薄膜太陽(yáng)能電池化合物半導(dǎo)體材料大多是直接帶隙半導(dǎo)體材料，光吸收系數(shù)較高，禁帶寬度一般較大，其太陽(yáng)電池的抗輻射性能明顯高于硅太陽(yáng)電池。由于其生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜、能耗大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)本錢(qián)高，僅用于局部不計(jì)本錢(qián)的空間太陽(yáng)電池上。五GaAs太陽(yáng)電池優(yōu)點(diǎn)：與太陽(yáng)光譜匹配良好，具有高的光電轉(zhuǎn)換效率禁帶寬度相對(duì)較大，可在較高溫度下工作。GaAs材料對(duì)可見(jiàn)光的光吸收系數(shù)高，電池可采用薄層結(jié)構(gòu)，相對(duì)節(jié)約材料。電池的

6、抗輻射能力較強(qiáng)。材料的電阻率小，由電池體電阻引起的功率損耗較小。光照下太陽(yáng)電池的開(kāi)路電壓較高開(kāi)展趨勢(shì)GaAs疊層電池的設(shè)計(jì)，能大大提高電池的轉(zhuǎn)換效率。在疊層電池設(shè)計(jì)中采用聚光技術(shù)成為開(kāi)發(fā)的新熱點(diǎn)。隨著制備工藝的進(jìn)步和聚光技術(shù)及跟蹤系統(tǒng)技術(shù)的成熟，相信其地面應(yīng)用前景更加美好。六CuInSe2太陽(yáng)電池特點(diǎn)：1非常適合于太陽(yáng)電池的薄膜化2制造本錢(qián)和能量歸還時(shí)間將遠(yuǎn)低于晶體硅太陽(yáng)電池3抗輻射能力強(qiáng)； 轉(zhuǎn)換效率高4電池穩(wěn)定性好，根本不衰減；5弱光性能好。6材料是多元組成的，元素配比敏感，多元晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與多層界面匹配困難；7材料的制備技術(shù)難度高；8銦和硒是稀有元素，材料來(lái)源困難開(kāi)展趨勢(shì):仍處在研究階段

7、，沒(méi)有規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，主要問(wèn)題包括：如何開(kāi)發(fā)最正確的沉積技術(shù)、生產(chǎn)工藝，以降低本錢(qián)，適應(yīng)大規(guī)模、低本錢(qián)生產(chǎn)；如何理解CuInS2薄膜生長(zhǎng)機(jī)理及缺陷作用，進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)換效率。七CdTe太陽(yáng)電池CdTe多晶薄膜的禁帶寬度為1.45eV，太陽(yáng)電池光電轉(zhuǎn)換理論效率在30左右，是一種高效、穩(wěn)定且相對(duì)低本錢(qián)的薄膜太陽(yáng)電池材料，而且CdTe太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。缺點(diǎn)在常溫下CdTe是相對(duì)穩(wěn)定和無(wú)毒的，但是Cd和Te是有毒的制備CdS薄膜時(shí)，多采用化學(xué)浴方法，溶液中存在大量的Cd2+地球上的Cd和Te資源十分有限，特別是稀有元素，這也潛藏著一個(gè)本錢(qián)的問(wèn)題開(kāi)展趨勢(shì)：無(wú)法耀升為市場(chǎng)主流: 模塊

8、與基材材料本錢(qián)太高。 碲天然蘊(yùn)藏量有限。 鎘的毒性，使人們無(wú)法放心的 接受此種光電池。八有機(jī)太陽(yáng)電池優(yōu)點(diǎn) 化學(xué)可變性大，原料來(lái)源廣泛；有多種途徑，可改變和提高材料光譜吸收能力、擴(kuò)展光譜吸收范圍，并提高載流子的傳送能力；加工容易,可大面積成膜易進(jìn)行物理改性電池制作可多樣化；價(jià)格廉價(jià)，有機(jī)染料高分子半導(dǎo)體等的合成工藝比較簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：與無(wú)機(jī)硅太陽(yáng)能電池相比，在轉(zhuǎn)換效率、光譜響應(yīng)范圍、電池的穩(wěn)定性方面，有機(jī)太陽(yáng)能電池還有待提高。開(kāi)展趨勢(shì):(1) 優(yōu)化電池外表結(jié)構(gòu)，將電池外表反射的光重新集聚進(jìn)入電池；(2) 使用抗反射鍍膜俘獲光子和制造多結(jié)多禁帶結(jié)構(gòu)電池捕獲寬波長(zhǎng)的光子從而獲得合理的光子吸收效率；(3) 使用低電阻率和小覆蓋面的金屬作為前電極以獲得大的填充因子和高的光電流；(4) 除制造薄的光電池(可以減小串聯(lián)電阻)外，還可以用優(yōu)化集聚和鈍化技術(shù)降低載流子的復(fù)合；(5) 當(dāng)用酞菁作材料制造光電池時(shí)，應(yīng)該考慮其結(jié)晶型，因?yàn)楣馍d流子產(chǎn)率與結(jié)晶型有關(guān)；(6) 制造由納米級(jí)材料組成的光電池。(九) 染料敏化太陽(yáng)電池優(yōu)點(diǎn)本錢(qián)低壽命長(zhǎng)大規(guī)模生產(chǎn)。缺點(diǎn)：電解質(zhì)易導(dǎo)致敏化染料的脫附;(2) 溶劑易揮發(fā),與敏化染料作用導(dǎo)致染料降解;(3) 密封工藝復(fù)雜;(4) 載流子遷移速率很慢,在高強(qiáng)度光照時(shí)不穩(wěn)