薄膜电池

运用电子半导体技术的材料

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成 太阳能电池 ,其用硅量极少,更容易 降低成本 ,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜 太阳 电池已成为国际 太阳能光伏 市场发展的新趋势和新热点。目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基 薄膜太阳能电池 、铜 镓 薄膜太阳能电池(CIGS)、 碲化镉薄膜太阳能电池 (CdTe)。

简介

一项采用薄层材料,运用 电子 半导体和光学原理的技术。考虑成本效益,薄膜光伏电池被采纳且运用于第二代和第三代 太阳能 光伏发电 技术之中。同时,它也被视为一种有效的可用于楼房综合应用的产品。

原理

薄膜电池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。

比较

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、弱光性好

3、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。

缺点

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。

特点

1、相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳);

2、照度相同下损失的功率较 晶圆 太阳能电池少;

3、有较佳的功率 温度系数 ;

4、较佳的光传输;

5、较高的累积发电量;

6、只需少量的硅原料;

7、没有内部电路 短路 问题(联机已经在串联电池制造时内建);

8、厚度较晶圆 太阳能电池 薄;

9、材料供应无虑;

10、可与建材整合性运用(BIPV)。