太阳能电池中使用的薄膜

Wongsaita / shutterstock oonthorn

背景

光伏器件帮助我们解决了世界能源危机的有希望的解决方案。例如，像太阳能电池一样的光伏器件将阳光转化为电力。这些设备可靠，经济高效，效率高。正在使用的一些太阳能技术是晶圆那薄膜和基于有机的太阳能电池。

目前，大约90％的光伏市场由基于硅晶片的太阳能电池主导。这些基于晶片的太阳能电池具有高效率，但成本高。大约50％的总模块成本是由于硅晶片。

基于薄膜的太阳能电池是目前最具成本效益的选择。它们由沉积在玻璃基板上的半导体薄膜组成。薄膜模块主要基于非晶硅（单结或多个结置装置），硫属化物化合物，如CDTE或CD，或多晶硅太阳能电池。

薄膜太阳能电池的优点

薄膜太阳能电池的一些优点包括低材料消耗，较短的能量投资回收期，大面积模块，单片集成，可调材料特性，低温工艺和透明模块。

较短的能量投资回收期是该领域的细胞操作的时间，在此期间它将产生相当于其生产所需的能量的能量。

非晶硅-单结太阳能电池

非晶硅（α-Si）是一种直接的带隙材料，可以从几个薄层吸收大量的阳光。然而，α-Si中的悬空键导致少数载流量扩散长度和异常电气行为。

因此，为了改善少数载体长度，10wt％的氢掺入称为氢化非晶硅（α-Si：H）的α-Si。另外，氢气的掺入降低了制造成本并导致较短的能量投资回收期。

Wongsaita / shutterstock oonthorn

这些太阳能电池具有P-I-N结结构。在硅和玻璃之间使用透明导电铟 - 氧化锡（ITO）层，因为α-Si不是非常导电。可以通过使用PVD或CVD来完成α-Si：H的沉积。

这些α-Si太阳能电池已用于计算器和数字手表中。

非晶硅-多结太阳能电池

多结太阳能电池和模块具有多个带隙，可以通过各种合金化来应对。在这些太阳能电池中，顶结具有比底部结更高的带隙。

太阳光谱具有一定范围的光子能量，并且具有小于半导体带隙的光子的光子未被吸收，例如在单结太阳能电池中。但是，多结太阳能电池克服了这个问题，因为它们具有多个带隙并且可以吸收多个波长能量。

在多结太阳能电池中，两个或更多个单元彼此叠开。顶部结的带隙高于底部结，这提高了细胞的整体性能。通过用锗合金化，可以减少氢化非晶硅的带隙。

镉碲太阳能电池

1972年，报告了基于碲/硫化镉（CDTE / CDS）的第一太阳能电池，其效率为6％。经过显着改善，效率增加到16.5％。

在该太阳能电池中，p型半导体是CDTE，n型是CDS层。在p型层和n型层之间形成结。CD是一个宽的带隙材料（2.45eV），其吸收波长小于500nm的光子。CDS层中的吸收低，并且主要用作缓冲层。Cdte层是主体活性和吸收层。

将一层CD沉积在涂有TCO的玻璃板上，然后沉积CDTE。通过近距离空间升华，化学喷涂，电镀或蒸汽运输等不同的技术沉积CDTE。目前，两家公司，即美国的第一位太阳能和德国的Antec正在生产大量的商业CDTE基于太阳能光伏模块

来源

1. 绿色，马丁A.“薄膜太阳能电池：材料，技术和商业地位的审查。”欧洲杯足球竞彩中国材料科学杂志：电子欧洲杯足球竞彩材料1欧洲杯线上买球8.1（2007）：15-19。
2. Lee，Taesoo D.和Abasifreke U. Ebong。“对薄膜太阳能电池技术和挑战的综述。”可再生和可持续能源评论70（2017）：1286-1297。
3. Solanki，Chetan Singh。太阳能光伏：基本原理，技术和应用。PHI学习PVT。有限公司，2015年。
4. Shah，Arvind等人。“光伏技术：薄膜太阳能电池的情况。”欧洲杯线上买球285.5428（1999）：692-698。

免责声明：这里表达的观点是提交人的私人能力表达的意见，不一定代表Azom.com限量T / A Azonetwork的观点，这是本网站的所有者和运营商。此免责声明构成了部分条款和条件使用本网站。