多晶硅太陽能電池發展潛力
多晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)是非(fei)晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)中的后起之秀。雖然(ran)它從20世(shi)(shi)(shi)紀70年代中期(qi)才開始問(wen)世(shi)(shi)(shi),但(dan)進展速度令人(ren)驚奇(qi)。世(shi)(shi)(shi)界上普遍認為(wei),多晶硅(gui)太陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)(chi)將(jiang)是人(ren)們最(zui)理(li)想的一種(zhong)廉價(jia)太陽(yang)電(dian)池(chi)(chi)。


多晶硅太陽能電池光電效率會隨著光照時間的延續而衰減,即所謂的光致衰退SW效應,使得電池性能(neng)不穩定(ding)。解決這些(xie)問題(ti)的途(tu)徑就是制備疊層太陽能(neng)電(dian)池,疊層太陽能(neng)電(dian)池是由在制備的PIN層單結太陽能(neng)電(dian)池上再沉積一個(ge)或多個(ge)PIN子(zi)電(dian)池制得的。
疊層太(tai)陽能電池(chi)提高轉換(huan)效率、解決(jue)單結(jie)電池(chi)不穩定性的(de)關鍵問題在(zai)于:
(1)它把不同禁帶寬度(du)的材料組合在(zai)一起,提高了光譜的響應范圍(wei);
(2)頂電池的(de)(de)I層較薄,光照產生的(de)(de)電場強度(du)變化不大(da),保證I層中的(de)(de)光生載流(liu)子抽出;
(3)底電(dian)池(chi)(chi)(chi)產(chan)生的(de)(de)載(zai)流子(zi)約為單電(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)一(yi)半,光致衰退效應減小;(4)疊層太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)(chi)各子(zi)電(dian)池(chi)(chi)(chi)是(shi)串(chuan)聯在一(yi)起的(de)(de)。多晶(jing)硅(gui)太(tai)陽能電(dian)池(chi)(chi)(chi)由(you)(you)于具(ju)有較(jiao)高(gao)的(de)(de)轉(zhuan)換效率和較(jiao)低的(de)(de)成本及重(zhong)量輕等特點,有著極大的(de)(de)潛力。但同時(shi)由(you)(you)于它的(de)(de)穩定性不(bu)高(gao),直接影響了它的(de)(de)實際應用。
硅(gui)(gui)薄(bo)膜(mo)僅有數千埃厚度,昂貴的純硅(gui)(gui)材料(liao)用量(liang)很少(shao)。制作工(gong)(gong)藝(yi)為低溫(wen)工(gong)(gong)藝(yi)(100~300%),生(sheng)產的耗電量(liang)小/能量(liang)回收時間(jian)短。
(5)易于形成大規模生產(chan)能(neng)力。這是(shi)因為核心工藝(yi)適合制作特(te)大面積(ji)無結構缺陷(xian)的僅(jin)-Si合金薄膜;只(zhi)需(xu)改變氣相成分或者氣體流量便可實現PIN結以及相應(ying)的疊(die)層結構;生產(chan)可全(quan)流程自動化(hua)。
(6)品種多,用途廣(guang),器件(jian)功率(lv)、輸(shu)出電壓、輸(shu)出電流都可自由設計制造(zao),可以較(jiao)方(fang)便地制作出適合(he)不同需求的多品種產(chan)品。人(ren)們一方(fang)面加強了(le)探(tan)索和研究,另(ling)一方(fang)面準備在更高(gao)技術水平上作更大規(gui)模的產(chan)業化開發(fa)。中(zhong)心任務是提高(gao)電池的穩定(ding)化效率(lv)。探(tan)索了(le)許多新(xin)器件(jian)結構、新(xin)材(cai)料、新(xin)工藝和新(xin)技術。
其核(he)心就是完美結(jie)技(ji)(ji)術(shu)和疊層(ceng)電(dian)池技(ji)(ji)術(shu)。如(ru)欲獲得(de)更大的發(fa)(fa)展,以便在(zai)(zai)未來的光伏能源中(zhong)占(zhan)據突(tu)出的位置,除了(le)(le)應努力開拓市場(chang),將現有(you)技(ji)(ji)術(shu)檔次的產品(pin)推向大規模功率發(fa)(fa)電(dian)應用外(wai),還應進(jin)(jin)一步(bu)(bu)發(fa)(fa)揚它對晶體硅(gui)電(dian)池在(zai)(zai)成本(ben)價格上(shang)的優(you)勢(shi)(shi)和對其他(ta)薄膜太(tai)陽電(dian)池技(ji)(ji)術(shu)更成熟的優(you)勢(shi)(shi),在(zai)(zai)克服自(zi)身弱點(dian)上(shang)下(xia)工夫。進(jin)(jin)一步(bu)(bu)提(ti)高組件產品(pin)的穩定(ding)效率,延(yan)長產品(pin)使用壽命。晶體硅(gui)太(tai)陽能電(dian)池依舊發(fa)(fa)展強勢(shi)(shi)它以成熟的工藝和理(li)論占(zhan)據了(le)(le)太(tai)陽能電(dian)池的市場(chang),但晶硅(gui)太(tai)陽能電(dian)池還存在(zai)(zai)很多(duo)其他(ta)的問題需要尋求進(jin)(jin)一步(bu)(bu)的解決,所以對于硅(gui)太(tai)陽能的電(dian)池的研究還在(zai)(zai)繼續進(jin)(jin)行,期(qi)待新的理(li)論和技(ji)(ji)術(shu)上(shang)的突(tu)破(po)。





