太阳能电池分类
太阳能电池分类
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太阳能电池分类
太阳能电池可分为:1、硅**(晶体硅)电池:将硅**材料作为光伏的主要原材料,以二氧化硅为透明导电层。
2、砷化镓(GaAs)电池:以三氧化二砷(As2O3)为正极活性物质,掺杂一定量的多元素金属氧化物。
3、非晶硅薄膜电池:以非晶硅薄膜(玻璃基片)或金属基片做为负极活性物质,外面镀以金属镀层。
4、薄膜太阳能电池:是以半导体薄膜(玻璃基片)为太阳能电池的主要组成部分。
5、其它类型的太阳能电池:有些新型的太阳能电池已开始采用液态或固态的半导体材料作为正极材料,如LiNiTeC 和NiOFeO4等。
太阳能电池的分类及使用时的注意事项
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太阳能电池的分类及使用时的注意事项太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中最重要的部分。
那么太阳能电池有哪些分类呢?使用时需要注意哪些事项呢?接着往下看:
太阳能电池的分类:
1、按封装类型分类:
半刚性太阳电池组件;
刚性太阳电池组件;
柔性太阳电池组件。
2、按透光度分类:
不透光性太阳电池组件;
透光型太阳电池组件。
3、按太阳电池的材料分类
薄膜太阳电池组件;
晶体硅太阳电池组件。
4、按与建筑物结合的方式分类:
窗檐太阳电池组件;
屋顶太阳电池组件;
建筑一体化材料;
玻璃幕墙太阳电池组件。
使用太阳能电池组件时的注意事项:
(1)连接线、接头、插件是否完好,引线及带电部件是否外露;(2)太阳电池外表面有无破碎、开裂、裂纹、弯曲、不规整或损伤;
(3)太阳电池组件密封度是否完好,密封材料有无失效;(4)接线盒安装固定是否牢固;
(5)在太阳电池组件的边框和电池之间是否形成连续通道的气泡或脱层。
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太阳能电池概念及术语
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太阳能电池详细总论1)太阳能电池分类1)硅(单晶硅,多晶硅,非晶硅)太阳电池2)薄膜太阳电池3)化合物太阳电池4)有机半导体太阳电池太阳能电池发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为;[1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少;[2]对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料;[3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸(cast)炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级;[4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产。
2)硅太阳电池片构造3)硅太阳电池片工艺1)硅片清洗制绒(texturing-织纹状态)2 )扩散制PN结(diffusion)3) 蚀刻(plasma etching)4) 除去磷硅玻璃(PSG-phosphor silicate glass- remove)5) 减反射膜SiN沉积(PECVD)6) Screen print(形成金属接触)7) 烧结(dryer/sintering)8) 检测分类(testing/sorting)太阳电池术语1)太阳电池行业术语2)薄膜电池材料术语3)常用符号4)太阳能电池组件术语5)光伏发电术语太阳电池行业英语术语AA, Ampere的缩写, 安培a-Si: H, amorphous silicon的缩写, 含氢的, 非结晶性硅.Absorption, 吸收.Absorption of the photons:光吸收;当能量大于禁带宽度的光子入射时,太阳电池内的电子能量从价带迁到导带,产生电子——空穴对的作用,称为光吸收。
Absorptions coefficient, 吸收系数, 吸收强度.AC, 交流电.Ah, 安培小时.Acceptor, 接收者, 在半导体中可以接收一个电子.Alternating current, 交流电,简称“交流. 一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流. 它的最基本的形式是正弦电流. 我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。
太阳能电池的种类
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第四章太阳能电池的种类太阳能电池是利用半导体的光生伏特效应,许多材料都可以用来做太阳能电池,因而太阳能电池的种类很多。
一、单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的特点:•作为原料的硅材料在地壳中含量丰富,对环境基本上没有影响。
•单晶制备以及pn结的制备都有成熟的集成电路工艺作保证。
•硅的密度低,材料轻。
即使是50µm以下厚度的薄板也有很好的强度。
•与多晶硅、非晶硅比较,转换效率高。
•电池工作稳定,已实际用于人造卫星等方面,并且可以保证20年以上的工作寿命。
1、如何制备单晶硅材料To get silicon in single-crystal state, we first melt the high-purity silicon. We then cause it to reform very slowly in contact with a single crystal "seed." The silicon adapts to the pattern of the single crystal seed as it cools and solidifies gradually. Not suprisingly, because we start from a "seed," this process is called "growing" a new ingot of single-crystal silicon out of the molten silicon. Several specific processes can be used to accomplish this. The most established and dependable means are the Czochralski method and the floating-zone (FZ) technique.Czochralski processThe most widelyused technique for makingsingle-crystal silicon is theCzochralski process. In theCzochralski process, seedof single-crystal siliconcontacts the top of moltensilicon. As the seed isslowly raised, atoms of themolten silicon solidify inthe pattern of the seed andextend the single-crystalstructure.在得到硅单晶片后,就可以开始制备太阳能电池。
太阳能电池的分类
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化,可使吸收层带隙与太阳光谱获得最佳匹配。
抗辐射能力强.通过电子与质子辐照、温度交变、振动、加
速度冲击等试验,光电转换效率几乎不变。在空间电源方面
有很强的竞争力。
稳定性好,不存在很多电池都有的光致衰退效应。
电池效率高.小面积可达19.9%,大面积组件可达14.2%。
弱光特性好.对光照不理想的地区犹显其优异性能。
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在波长0.85 μm以下,GaAs的光吸收系数急剧升 高,达到104/cm2,比硅材料要高1个数量级,而这 正是太阳光谱中最强的部分。因此,对于GaAs太阳 电池而言,只要厚度达到3μm,就可以吸收太阳光 谱中的95%的能量。
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GaAs太阳电池的优点
➢ 高的能量转换效率:直接带隙能带结构,GaAs的带隙 为1. 42eV,处于太阳电池材料所要求的最佳带隙宽度 范围;
这是单结电池中效率最高的电池,多结聚光砷化镓电池 的转换效率已超过40%。所以早期在空间得到了应用。
但是砷化镓电池价格昂贵,而且砷是有毒元素,所以极 少在地面应用。
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GaAs太阳电池的优点
➢ 高的能量转换效率:直接带隙能带结构,GaAs的带隙 为1. 42eV,处于太阳电池材料所要求的最佳带隙宽度 范围;
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Sharp单晶硅组件
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Ultrathin Multicrystalline Si High Efficiency
Solar Cells – Fraunhofer- 20.3%-世界记录
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硅片厚度的发展: 70年代-450~500 m, 80年代-400~450m。 90年代-350~400 m。 2000年 -260~300 m。 2010年 - 200~260 m。
太阳能电池种类、发展历史及发展现状
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太阳能电池种类、发展历史及发展现状太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备,是可再生能源的重要组成部分。
本文将从太阳能电池的种类、发展历史及发展现状三个方面进行详细介绍。
一、太阳能电池的种类1.1 结晶硅太阳能电池:是目前应用最广泛的太阳能电池,具有高效率和稳定性。
1.2 薄膜太阳能电池:采用薄膜材料制成,轻薄柔性,适合在建筑、车辆等表面应用。
1.3 多结晶硅太阳能电池:具有较高的转换效率,适用于大规模发电场景。
二、太阳能电池的发展历史2.1 1839年:法国物理学家贝克勒尔首次发现了光电效应,奠定了太阳能电池的基础。
2.2 1954年:美国贝尔实验室研发出第一块硅太阳能电池,开启了太阳能电池的商业化发展。
2.3 近年来:随着技术的不断进步,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低,逐渐成为可持续发展的主流能源之一。
三、太阳能电池的发展现状3.1 全球太阳能电池市场规模不断扩大,太阳能发电成本逐渐下降,逐渐与传统能源竞争力。
3.2 太阳能电池在建筑、交通、农业等领域得到广泛应用,成为推动清洁能源转型的重要力量。
3.3 太阳能光伏发电技术不断创新,如双面太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等,提高了太阳能电池的效率和稳定性。
四、太阳能电池的未来发展趋势4.1 提高太阳能电池的转换效率,降低生产成本,推动太阳能电池的大规模应用。
4.2 加强太阳能电池与储能技术的结合,解决太阳能发电的间歇性问题。
4.3 推动太阳能电池与智能电网、物联网等技术的融合,实现能源的智能管理和优化利用。
五、结语太阳能电池作为清洁能源的重要代表,正在不断发展壮大。
随着技术的进步和应用的拓展,太阳能电池将在未来发挥更加重要的作用,为人类提供更加清洁、可持续的能源。
希望各界能够共同努力,推动太阳能电池技术的进步,共同建设美好的环境和未来。
太阳能电池分类
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最早问世的太阳电池是单晶硅太阳电池。
硅是地球上极丰富的一种元素,几乎遍地都有硅的存在,可说是取之不尽。
用硅来制造太阳电池,原料可谓不缺。
但是提炼它却不容易,所以人们在生产单晶硅太阳电池的同时,又研究了多晶硅太阳电池和非晶硅太阳电池,至今商业规模生产的太阳电池,还没有跳出硅的系列。
其实可供制造太阳电池的半导体材料很多,随着材料工业的发展、太阳电池的品种将越来越多。
目前已进行研究和试制的太阳电池,除硅系列外,还有硫化镉、砷化镓、铜铟硒等许多类型的太阳电池,举不胜举,这里仅选几种较常见的太阳电池作些介绍。
【硅晶圆太阳能电池】主要是单晶硅与多晶硅 ⑴单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池,它的构和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。
这种太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。
为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。
有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。
将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。
硅片经过形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。
加工太阳电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。
扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。
这样就硅片上形成PN结。
然后采用丝网印刷法,精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。
因此,单晶硅太阳电池的单体片就制成了。
单体片经过抽查检验,即可按所需要的规格组装成太阳电池组件(太阳电池板),用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。
最后用框架和装材料进行封装。
用户根据系统设计,可将太阳电池组件组成各种大小不同的太阳电池方阵,亦称太阳电池阵列。
目前单晶硅太阳电池的光电转换效率为17%左右,实验室成果也有20%以上的。
晶硅太阳电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳电池生产总成本中己超二分之一。
太阳能电池的分类与特点
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太阳能电池的分类与特点太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,它由不同材料制成。
根据材料的不同,太阳能电池可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池等多种类型。
每种类型的太阳能电池都有其独特的特点和适用范围,下面将逐一介绍这些分类和特点。
1. 单晶硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池是最常见的太阳能电池之一,它采用高纯度的单晶硅材料制成。
其特点包括高效率、长寿命和稳定性强。
单晶硅太阳能电池的高效率意味着单个电池的发电能力较强,因此在有限的面积内可以获得更多的电能。
此外,单晶硅太阳能电池通常具有较长的寿命,可在正常使用条件下运行20年以上。
然而,由于制造工艺较为复杂,单晶硅太阳能电池的成本较高,因此价格也相对较贵。
2. 多晶硅太阳能电池:多晶硅太阳能电池是另一种常见的太阳能电池类型,它由多晶硅材料制成。
与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,成本也较低。
然而,多晶硅太阳能电池的效率较低,发电能力相对较弱,但仍然可以满足家庭和商业用途的基本需求。
此外,多晶硅太阳能电池的寿命较长,可持续发电15年以上。
3. 非晶硅太阳能电池:非晶硅太阳能电池是一种采用非晶硅材料制成的薄膜太阳能电池。
与单晶硅和多晶硅太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,可以在较大面积的基板上快速制造。
非晶硅太阳能电池还具有较高的灵活性,可以适应不同形状的物体,因此广泛应用于卷曲表面和柔性电子设备。
然而,与其他太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的效率较低,需要更大的面积才能获得相同的发电能力。
4. 染料敏化太阳能电池:染料敏化太阳能电池是一种基于染料分子的太阳能电池。
它利用染料分子吸收光子,激发电子跃迁并产生电流。
相比于硅基太阳能电池,染料敏化太阳能电池具有灵活性好、制造工艺简单、成本低廉和透明度高等优势。
然而,染料敏化太阳能电池的稳定性较差,寿命较短,通常需在几年内更换。
太阳能电池的种类
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太阳能电池的种类太阳能电池的种类有如下几种:(一)、硅系太阳能电池1、单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。
并在表面把一13nm。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。
Kyocera 公司制备的大面积(225cm2)单晶硅太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cmX2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cmX5cm)转换效率达8.6%。
单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。
为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。
2、多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因此实际消耗的硅材料更多。
为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。
为了获得大尺寸晶粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,并提出了很多方法。
太阳能电池的分类-及光伏发电的优缺点PPT课件
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多元化合物太阳能电池
硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,在广泛深入 的应用研究基础上,国际上许多国家的碲化镉薄膜太阳电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。 1、硫化镉太阳能电池:虽然光电效率已提高到9%,但是仍无法与多晶硅太阳能电池竞争。与非晶硅薄膜 电池相比,制造工艺比较简单。 2、砷化镓太阳能电池:砷化镓与太阳光谱的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性 能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳能电池。由于镓比较稀缺,砷有毒, 制造成本高,此种太阳能电池的发展受到影响。 3、铜铟硒太阳能电池:以铜、铟、硒三元化合物半导体为基本材料制成的太阳能电池。它是一种多晶薄 膜结构,材料消耗少,成本低,性能稳定,光电转换效率在10%以上。因此是一种可与非晶硅薄膜太阳能 电池相竞争的新型太阳能电池。
纳米晶体化学太阳能电池
染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底, 染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。其阳极为染料敏化半导 体薄膜(TiO2膜),阴极为镀铂的导电玻璃。纳米晶体TiO2太阳能电池的优点 在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上, 制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10,.寿命能达到20年以上。
柔性太阳能电池
柔性太阳能电池板采用高晶硅材料制成,并用高强度、透光性 能强的太阳能专用钢化玻璃以及高性能、耐紫外线辐射的专用 密封材料层压制而成,有能抗冰雪、抗震、防压等多种优点, 即使在温度剧变的恶劣条件下也能正常使用,。所以柔性电池 能用在平板类太阳能电池难以胜任的许多领域,例如太阳能汽 车、飞机、飞艇、建筑、纺织品、帐篷、服装、头盔,玩具等 特殊曲面上。
太阳能电池的主要分类
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太阳能电池的主要分类
1、按照电池结构分类:包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电
池、非晶硅太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池、碲化镉太阳能电池等。
2、按照光电转换模式分类:有单体太阳能电池、多体太阳能电池、
柔性太阳能电池、薄膜太阳能电池等。
3、按照用途分类:有手机/平板电脑电池、动力电池、照明灯具、
太阳能电动汽车、太阳能船舶、太阳能飞机、卫星太阳能电池等。
4、按照工作电压分类:有单电压太阳能电池、多电压太阳能电池
等。
5、按照制造工艺分类:有热扩散法、等离子增强化学气相沉积法、
液相外延生长法、气相外延生长法等。
太阳能电池的分类
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太阳能电池的分类太阳能电池发展划分为三代。
第一代是以单晶硅、多晶硅为代表的硅晶太阳能电池。
以晶硅为材料的第一代太阳能电池技术已经发展成熟且应用最为广泛。
但由于单晶硅太阳能电池对原料要求过高以及多晶硅太阳a能电池复杂的生产工艺等缺点,促使人们开始研发第二代薄膜太阳能电池,其中以碲化镉(CdTe)、砷化镓(GaAs)及铜铟镓硒化合物(CIGS)为代表的太阳能电池开始成为研究热点。
与晶硅电池相比,薄膜太阳能电池所需材料较少且容易大面积生产,故在降低成本方面显现优势,其效率也在逐步提高。
第三代则是基于高效、绿色环保和先进纳米技术的新型太阳能电池,如染料敏化太阳能电池(DSSCs)、钙钛矿太阳能电池(PSCs)和量子点太阳能电池(QDSCs)等。
目前,各类太阳能电池都取得较大的发展,形成了以晶硅太阳能电池为基础,薄膜太阳能电池为发展对象及以DSSCs、PSCs和QDSCs为前沿的太阳能电池发展格局。
1.第一类太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池单晶硅是所有晶硅太阳能电池中制造工艺及技术最成熟和稳定性最高的一类太阳能电池。
理论上,光伏响应材料的最佳禁带宽度在1.4 eV左右,而单晶硅的禁带宽度为1.12 eV,是已知自然界中存在的和最佳禁带宽度最为接近的单质材料。
单晶硅太阳能电池主要通过硅片的清洗和制绒、扩散制结、边缘刻蚀、去磷硅玻璃、制备减反射膜、制作电极、烧结等工艺制备而成。
经过多年的发展,单晶硅太阳能电池的制造工艺和效率都有了很大的改进和提升。
单晶硅太阳能电池以其高效率和稳定性,在光伏行业占有统治地位,而且还会维持很长一段时间。
但是由于硅电池所需硅材料的纯度需达到99.9999%,造成单晶硅的价格居高不下,另外,复杂的制造工艺也导致其难以大范围推广使用。
因此在后续的单晶硅太阳能电池发展历程中,主要的方向应该是简化其生产过程和所需硅材料的提纯工艺以期降低单晶硅太阳能电池的生产成本,加快其普及化进程。
1.2多晶硅太阳能电池相比单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池对原材料的纯度要求较低,原料来源也较广泛,因此成本要比单晶硅太阳能电池低很多。
太阳能电池的分类
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太阳能电池的分类太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为:晶硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池等。
1.晶硅太阳能电池晶硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。
(1)单晶硅太阳能电池目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为19%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的技术也最为成熟但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
单晶硅太阳能电池的构造和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面。
这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料。
(2)多晶硅太阳能电池板多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约17%左右。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。
多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。
(3)非晶体薄膜太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,它的主要优点是在弱光条件也能发电,有极大的潜力。
但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减,直接影响了它的实际应用。
如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。
2.多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
太阳能光伏电池的分类
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太阳能光伏电池的分类以太阳能光伏电池的分类为标题,写一篇文章:太阳能光伏电池是一种将太阳能转化为电能的器件,它广泛应用于太阳能发电系统和其他可再生能源系统中。
根据不同的材料和工艺,太阳能光伏电池可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池和多接触太阳能电池四种类型。
1. 单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是最早被研发和应用的太阳能电池之一。
它由单晶硅材料制成,在制造过程中要求非常高的纯度和晶格结构。
单晶硅太阳能电池的效率较高,可以达到20%以上,但制造成本也较高。
此外,由于单晶硅材料的制备过程复杂,因此生产周期较长。
2. 多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是目前市场上应用最广泛的太阳能电池之一。
它由多晶硅材料制成,制造过程相对简单,成本较低。
多晶硅太阳能电池的效率一般在15%至18%之间,相对于单晶硅太阳能电池稍低。
然而,多晶硅太阳能电池的生产周期较短,可以大规模生产,满足市场需求。
3. 非晶硅太阳能电池非晶硅太阳能电池是一种相对较新的太阳能电池技术。
它由非晶硅材料制成,制造工艺更简单,成本更低。
非晶硅太阳能电池的效率一般在10%至15%之间,相对于单晶硅和多晶硅太阳能电池较低。
然而,非晶硅太阳能电池具有较好的低光照特性和较高的温度系数,适用于一些特殊的应用场景。
4. 多接触太阳能电池多接触太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术。
它通过在太阳能电池表面形成多个接触点,提高电池的光吸收效率和转化效率。
多接触太阳能电池的效率可以达到20%以上,与单晶硅太阳能电池相当。
然而,多接触太阳能电池的制造过程相对复杂,成本较高。
总结起来,单晶硅太阳能电池具有较高的效率,多晶硅太阳能电池具有较低的成本,非晶硅太阳能电池适用于一些特殊场景,多接触太阳能电池是一种新兴的高效太阳能电池技术。
随着技术的不断创新和进步,太阳能光伏电池的分类将更加多样化,为可再生能源的开发和利用提供更多选择。
无论是在家庭用电系统还是工业发电系统中,太阳能光伏电池都将发挥越来越重要的作用,推动可持续能源的发展。
太阳能电池概念及术语
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太阳能电池概念及术语太阳能电池详细总论1)太阳能电池分类1) 硅(单晶硅,多晶硅,非晶硅)太阳电池 2) 薄膜太阳电池 3) 化合物太阳电池 4) 有机半导体太阳电池太阳能电池发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
从工业化发展来看,重心已由单晶向多晶方向发展,主要原因为; [1]可供应太阳电池的头尾料愈来愈少; [2]对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料; [3]多晶硅的生产工艺不断取得进展,全自动浇铸(cast)炉每生产周期(50小时)可生产200公斤以上的硅锭,晶粒的尺寸达到厘米级; [4]由于近十年单晶硅工艺的研究与发展很快,其中工艺也被应用于多晶硅电池的生产。
2)硅太阳电池片构造3)硅太阳电池片工艺1)硅片清洗制绒(texturing-织纹状态) 2 )扩散制PN结(diffusion)3) 蚀刻(plasma etching)4) 除去磷硅玻璃(PSG-phosphor silicate glass- remove) 5) 减反射膜SiN沉积(PECVD) 6) Screen print(形成金属接触) 7) 烧结(dryer/sintering) 8) 检测分类(testing/sorting)太阳电池术语1) 太阳电池行业术语 2) 薄膜电池材料术语 3) 常用符号4) 太阳能电池组件术语 5) 光伏发电术语太阳电池行业英语术语AA, Ampere的缩写, 安培a-Si: H, amorphous silicon的缩写, 含氢的, 非结晶性硅. Absorption, 吸收.Absorption of the photons:光吸收;当能量大于禁带宽度的光子入射时,太阳电池内的电子能量从价带迁到导带,产生电子――空穴对的作用,称为光吸收。
Absorptions coefficient, 吸收系数, 吸收强度. AC, 交流电. Ah, 安培小时.Acceptor, 接收者, 在半导体中可以接收一个电子.Alternating current, 交流电,简称“交流. 一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流. 它的最基本的形式是正弦电流. 我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。
太阳能电池的分类
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太阳能电池的分类
太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的器件。
随着科学技术的不断发展,太阳
能电池也不断地发展和改进,现在已经有多种不同类型的太阳能电池。
下面将介绍几种常
见的太阳能电池,并对它们的特点进行简要说明。
1. 单晶硅太阳能电池
单晶硅太阳能电池是最常见的太阳能电池,市场占有率也最高。
它是利用单晶硅制作
而成的,因此其结晶度非常高,电池效率也较高。
单晶硅太阳能电池具有体积小,重量轻,质量稳定等优点,而且可以进行自动化生产,因此成本也比较低。
但是单晶硅太阳能电池
的制造成本较高,并且需要使用纯度较高的硅材料,这使得其价格较高。
染料敏化太阳能电池是一种比较新型的太阳能电池,是采用从自然中提取的染料成分
制成的。
染料敏化太阳能电池的优点是制造成本低,对低光强度的适应能力非常好,但是
其效率和稳定性仍然需要进一步的提高,目前还没有得到广泛的应用。
有机太阳能电池是一种使用有机高分子材料制成的太阳能电池,其工作原理是电荷转移。
有机太阳能电池的制造成本低,重量轻,但是制造工艺复杂,效率低,稳定性差,应
用范围有限。
硒化铟太阳能电池是一种由铟和硒材料制成的太阳能电池,它可以在高温和强光下稳
定工作。
硒化铟太阳能电池的制造成本较高,重量较重,但是效率和稳定性都非常好,适
合于一些特殊的使用场合。
总的来说,太阳能电池在未来的发展前景非常广阔,这是因为其具有可再生、环保、
免费等诸多优点。
随着科学技术的进步,太阳能电池的效率将会不断提高,价格也会越来
越低,这将使得太阳能电池在未来得到更广泛的应用。
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太阳能电池分类
太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类,而前者又分为单结晶形和多结晶形。
按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形,而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds 系)和磷化锌 (Zn 3 p 2 )等。
太阳能电池根所用材料的不同,太阳能电池可分为:硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池,其中硅太阳能电池是发展最成熟的,在应用中居主导地位。
1、太阳能电池硅太阳能
硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。
单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。
在实验室里最高的转换效率为24.7%,规模生产时的效率为15%(截止2011,为18%)。
在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅太阳能电池的替代产品。
多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池,其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%(截止2011,为17%)。
因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电池市场上占据主导地位。
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力。
但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,直接影响了它的实际应用。
如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。
2、太阳能电池多晶体薄膜
多晶体薄膜电池硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电
池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。
砷化镓(GaAs)III-V化合物电池的转换效率可达28%,GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。
但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs电池的普及。
铜铟硒薄膜电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率和多晶硅一样。
具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。
唯一的问题是材料的来源,由于铟和硒都是比较稀有的元素,因此,这类电池的发展又必然受到限制。
3、太阳能电池有机聚合物
以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。
由于有机材料柔性好,制作容易,材料来源广泛,成本低等优势,从而对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。
但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始,不论是使用寿命,还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。
能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。
4、太阳能电池有机薄膜
有机薄膜太阳能电池,就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。
大家对有机太阳能电池不熟悉,这是情理中的事。
如今量产的太阳能电池里,95%以上是硅基的,而剩下的不到5%也是由其它无机材料制成的。
5、太阳能电池染料敏化
染料敏化太阳能电池,是将一种色素附着在TiO2粒子上,然后浸泡在一种电解液中。
色素受到光的照射,生成自由电子和空穴。
自由电子被TiO2吸收,从电极流出进入外电路,再经过用电器,流入电解液,最后回到色素。
染料敏化太阳能电池的制造成本很低,这使它具有很强的竞争力。
它的能量转换效率为12%左右。
6、太阳能电池塑料电池
塑料太阳能电池以可循环使用的塑料薄膜为原料,能通过“卷对卷印刷”技术大规模生产,其成本低廉、环保。
但塑料太阳能电池尚不成熟,预计在未来5年到10年,基于塑料等有机材料的太阳能电池制造技术将走向成熟并大规模投入使用。