在广东电力期刊中探索薄膜太阳能电池的魅力共鸣与未来
虽然太阳能电池在生活中十分常见,如美团单车上的太阳能电池、路灯太阳能电池,但是大家对太阳能电池真的了解吗?在本文中,为增进大家对太阳能电池的认识,小编将对四种薄膜太阳能电池予以介绍。
一、非晶硅
非晶硅薄膜是太阳能电池核心原材料之一,也称微晶硅。按照材料的不同,当前硅太阳能電网可分为三类:單晶矽 太陽光伏板、多晶矽 太陽光伏板 和 薄膜 太陽光伏板 三種。非晶硅薄膜就是相对于單晶矽和多晶矽來說的。薄膜 太陽光伏板 作為一种新型 太陽光伏板,由於其原材料來源廣泛、生產成本低、便於大規模生產,因此具有廣闊的市場前景。薄膜電網基本上分為:非/微晶 硫化鎵電網(Si)、銻鉍礦(CIGS)電網和碲化鈉(CdTe)電網三種。其中,GIGS 的轉換效率最高,約為10%~12%,CdTe 的轉換效率次之,約為8.5%~10.5%,非/微晶 電網最低,一般為6%~8%;但從原材料的可獲取性來看,非/微晶 電網的原材料為矽烷,最爲普遍,而另外兩種電網中的每一個都包含稀有元素化合物,可獲取性較低。
近年来,非晶硅薄膜 太阳城逐渐从各种类型の太阳城中脱颖而出,在全球范围内掀起了一股投资热潮。大尺寸玻璃基板厚层组织结构所设计的一体化设备投入市场,将极大地加速建筑集成系统及屋顶并网发电系统等产品推广和普及。此外,由于高温条件下衰减较弱,这些太阳城也适合建设于高温、高辐照环境下的项目。
二、三铜印镓锡
CIGS 是一种半导体,其化学式为 CuInxGa(1-x)Se2,其中 x 为 0 到 1 之间的一个值。当 x 等于 0 时,它就变成了铜印镓锡;当 x 等于 1 时,则变成了铜锌钙钛矿。在这种半导体中,可以通过控制 x 的值来调节它的一些物理属性,比如带隙宽度等,从而调整其性能,以满足不同的应用需求。
CIGS 薄片是目前研究最活跃也是发展速度最快的一种新型半导体材料,其主要特点包括稳定性好、高转换效率以及成本较低。这使得 CIGS 成为了未来几十年可能成为商业化使用的大量生产技术之一。此外,该技术还具有柔软且均匀黑色的特点,使其非常适用于现代建筑设计,如大型玻璃幕墙等领域,但同时也面临着制程复杂、关键原料供应不足以及潜在毒性的缓冲层问题。
三、碲化镉
CdTe 是 II-VI族半导体家族成员之一,其带隙宽度约为 1.5 eV,与人类感知到的光谱范围匹配得很好,是进行光学-电子转换过程时非常理想的一个选择。而且 CdTe 在理论上可以达到28%以上的转换效率,这使得它成为人们追求高效率能源解决方案时不可忽视的一个选项。
由于 CdTe 可以轻易地沉积成大的面积,并且沉积速度快,所以它被认为是制造商容易掌握并迅速推向市场中的一个选择。此外,因为 CdTe 电网可以利用廉价玻璃作为底部支持,所以能够进一步降低成本。但要实现这一点,就需要通过实验室到产业流程转移,并进行组件及其生产模式设计研究优化工作。
四,有机复合物
有机质材质或有机聚合物也有可能成为构建新的能源解决方案。一方面,它们通常更便宜,更易于处理,而且它们可以用来制作超灵活或柔性的屏幕。但另一方面,有机质材质还存在一些挑战,比如载流子迁移速率较慢,以及它们相对于传统金属氧化物或者其他半导体来说不够稳定。不过,对这些挑战持开放态度,同时继续改进这些新兴技术,有望开启一个全新的能源时代。在未来的日子里,我们期待着看到更多关于如何提高有机质材质性能,以及如何将它们应用到实际项目中的创新实践和发现。