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        晶體硅太陽能電池的分類和各電池簡單介紹

        時間:2022-07-05 17:28:42來源:OFweek太陽能光伏網

        導語:?太陽能光伏電池(簡稱光伏電池)用于把太陽的光能直接轉化為電能。目前地面光伏系統大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池,可分為單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池。在能量轉換效率和使用壽命等綜合性能方面,單晶硅和多晶硅電池優于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉換效率低,但價格更便宜。

          單晶硅太陽能電池

          硅系列太陽能電池中,單晶硅太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關成熟的加工處理工藝基礎上的。單晶硅的電池工藝已近成熟,在電池制作中,一般都采用表面織構化、發射區鈍化、分區摻雜等技術,開發的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。提高轉化效率主要是靠單晶硅表面微結構處理和分區摻雜工藝。

          單晶硅太陽能電池轉換效率無疑是最高的,在大規模應用和工業生產中仍占據主導地位,但由于受單晶硅材料價格及相應的繁瑣的電池工藝影響,致使單晶硅成本價格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節省高質量材料,尋找單晶硅電池的替代產品,發展了薄膜太陽能電池,其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池就是典型代表。

          多晶硅薄膜太陽能電池

          通常的晶體硅太陽能電池是在厚度350-450μm的高質量硅片上制成的,這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實際消耗的硅材料更多。為了節省材料,人們從70年代中期就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜,但由于生長的硅膜晶粒大小,未能制成有價值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜,人們一直沒有停止過研究,并提出了很多方法。制備多晶硅薄膜電池多采用化學氣相沉積法,包括低壓化學氣相沉積(LPCVD)和等離子增強化學氣相沉積(PECVD)工藝。此外,液相外延法(LPPE)和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池。

          多晶硅薄膜電池由于所使用的硅遠較單晶硅少,又無效率衰退問題,并且有可能在廉價襯底材料上制備,其成本遠低于單晶硅電池,而效率高于非晶硅薄膜電池,因此,多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地位。

          非晶硅薄膜太陽能電池

          開發太陽能電池的兩個關鍵問題就是:提高轉換效率和 降低成本。由于非晶硅薄膜太陽能電池的成本低,便于大規模生產,普遍受到人們的重視并得到迅速發展,非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法有很多,其中包括反應濺射法、PECVD法、LPCVD法等,反應原料氣體為H2稀釋的SiH4,襯底主要為玻璃及不銹鋼片,制成的非晶硅薄膜經過不同的電池工藝過程可分別制得單結電池和疊層太陽能電池。

          非晶硅太陽能電池由于具有較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等特點,有著極大的潛力。但同時由于它的穩定性不高,直接影響了它的實際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題,那么,非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。

        標簽: 太陽能電池

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