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薄膜电池相关知识介绍

   日期:2012-12-25     来源:中国测控网    

薄膜电池是将一层薄膜制备成太阳能电池。它的发电原理与晶硅相似,当太阳光照射到电池上时,电池吸收光能产生光生电子—空穴对,在电池内建电场的作用下,光生电子和空穴被分离,空穴漂移到P 侧,电子漂移到N 侧,形成光生电动势,外电路接通时,产生电流。

薄膜电池的优点

(1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 年下降到2.08 美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从现在的2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。

(2)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。

薄膜电池的缺陷

(1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为10-12%,还存在一定差距。

(2)稳定性差,其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。

(3)相同的输出电量所需太阳能电池面积增加,与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。

薄膜电池的分类

1、晶体硅薄膜太阳能电池,分低温和高温沉积过程两种。简称LT-f-Si和HT-f-Si

2、 非晶硅薄膜太阳能电池( Amorphous Si Solar Cells)简称a-Si

3、GaAsⅢ-Ⅴ化合物太阳能电池

4、铜铟镓二硒太阳能电池(Copper Indium Gallium Diselenide Solar Cells )其中又分为两种:一种含铜铟硒三种元素(简称CIS),一种含铜铟镓硒四元素(简称CIGS)

5、镉碲薄膜太阳能电池(Cadmium Telluride Thin Film Photovoltaics)简称CdTe

6、染料敏化太阳能电池 (Dye-Sensitized Solar Cells)简称DSC

7、有机聚合物薄膜太阳能电池

薄膜电池的发展前景

据中国可再生能源光伏专委会赵玉文研究员提供的数据,薄膜太阳能电池产量从2004年实现快速发展,往后每年呈现递增态势,薄膜电池在2006年实现规模化生产,2006年产量达到0.191GWp,占到太阳能电池总产量的7.46%。而到2007年,总产量达到0.35 GWp,占总产量的8.75%。

薄膜电池市场份额不断增加,在2008年达到最大值18.03%,随后开始下降,2011年下降到12.68%。薄膜电池百分比的下降只是表明,随着多晶硅材料的缓和,多晶硅短缺的外部原因对薄膜电池的影响减小了,薄膜电池的增长开始回落到因内部自身技术而发展的速度上。如果除去外部因素,薄膜电池是以渐次增长趋势发展的

 
  
  
  
  
 
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