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2015-11-26 10:37来源:材料导报关键词:CIGS铜铟镓硒(CIGS)CIGS薄膜太阳能电池收藏点赞
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(4)生产成本低
目前CIGS薄膜电池的生产成本在1.2美元/瓦左右,与单晶硅电池相当。随着研究的不断深入和生产规模的进一步扩大,预计成本小于0.3美元/瓦,如图3所示。技术成熟后,制造成本和能量偿还时间均低于硅系电池。
(5)禁带宽度可调
通过改变CIGS吸收层中Ga的含量,可以实现产物禁带宽度在1.O4~1.68eV之间的可控性调节。鉴于吸收太阳能理想的禁带宽度为1.45~1.5eV,通过带隙优化可使CIGS最大限度地吸收太阳能。图4显示了高质量CIGS太阳能电池量子效率图。量子效率是指针对某一波长的入射光收集到的光电流与照射到薄膜表面的该波长的光子数之比。明显地,量子效率越高,光电转换效率越大。从图4中可以看出,CIGS薄膜电池的光谱响应范围较宽(350~1100rim),约占太阳能辐射光谱能量的79%,光谱利用率高。
另外,在沉积CIGS吸收层时可制成具有Ga含量偏析的层状结构,使禁带宽度呈梯度或V型分布。图5显示了后偏析V型带隙分布示意图。如图5所示,薄膜内部存在带隙极小点(1.0~1.1eV),两侧带隙较宽。这样高能量光子在宽带隙薄膜表面处被吸收,能量较小的红外光子透过薄膜表面后在带隙极小处被吸收,从而最大限度地提高光子的吸收效率。另外,后偏析V型带隙分布由于在靠近Mo背电极附近的吸收层形成势垒,减少了光生载流子在Mo背电极的复合,从而可获得更多的电流输出。
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