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帮你详解薄膜太阳能电池

2015-12-11 11:24来源:材料人网作者:薄膜太阳能电池的结构关键词:薄膜太阳能电池铜铟镓硒太阳能电池碲化镉太阳能电池收藏点赞

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太阳能电池板是持续获得太阳能的工具。我们常常可以看到屋顶上矩形的太阳能板,田野和草原上呈队列排列的太阳能板。但是我们原本熟知的那种太阳能电池板(长1.7米,宽0.8米,高5厘米)可能要成为历史了。因为一种新的技术已经可以很好地替代传统的硅太阳能板,能够高效、廉价地将太阳能转变为电能。这项新技术就是薄膜光电转换电池,到2010年,它们在全球产生的电能已经达到3700兆瓦。

2010年之后,薄膜太阳能电池广泛进入商业大楼和家居房屋中,产电量得到进一步提高,从加州到肯尼亚再到中国,都是如此。除了灵活性之外,下文将继续讨论薄膜太阳能电池与传统太阳能电池相比的优缺点,它们更加高效的原因,以及薄膜太阳能电池是否能够成为煤和核能的替代品等问题。

什么是薄膜太阳能电池

如果你使用过太阳能计算器,你就知道太阳能电池是基于薄膜技术的。显然,计算器中的太阳能电池不大也不笨重,大多数只有2.5厘米长,0.6厘米宽,厚度很薄。薄膜太阳能电池这个名字就是根据其厚度特征定义出来的。硅晶太阳能电池有350微米左右厚的吸光层,但是薄膜太阳能电池的吸光层只有1微米厚。1微米也就是1米的百万分之一。

薄膜太阳能电池的生产者们开始减少吸光材料的层数,比如基体上的半导体、涂层玻璃等。用作半导体的材料不需要很厚,因为它们吸收太阳能非常高效。所以,薄膜太阳能电池轻质、耐用、简单。

根据所用半导体的类型,薄膜太阳能电池主要有以下三类:非晶硅、碲化镉和铜铟镓硒。非晶硅是传统硅晶太阳能电池的改进版,那么非晶硅的概念就很好理解了,它们被广泛应用于太阳能电子器件中,但是非晶硅也存在着一些缺点和不足。

非晶硅太阳能电池最大的问题之一就是其半导体所用的材料,硅在市场上并不容易找到,往往是供小于求;而非晶硅的效率又不够高。因此,这种电池正经历着显著的没落。更薄的非晶硅电池克服了这一缺点,但是厚度减小后的电池吸收光能的效率更低了。综上所述,硅的特性使得非晶硅电池适用于小尺寸器件,比如说计算器,但不适用于大尺寸器件,比如靠太阳能供电的建筑物。

无硅薄膜光电技术的良好发展开始克服非晶硅存在的问题。接下来,我们将探讨碲化镉电池和铜铟镓硒电池。

原标题:解析:薄膜太阳能电池是如何工作的!
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