太陽能光伏材料小知識
2018-01-05 來自: 湖南鑫萬特金屬材料有限公司 瀏覽次數(shù):920
能將太陽能直接改換成電能的材料。光伏材料又稱太陽電池材料,只要半導(dǎo)體材料具有這種功用??勺鎏栯姵夭牧系牟牧嫌袉尉Ч?、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空間的有單晶硅、GaAs、InP。用于地上已批量出產(chǎn)的有單晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚處于開發(fā)階段?,F(xiàn)在致力于下降材料本錢和進步改換功率,使太陽電池的電力價格與火力發(fā)電的電力價格競爭,從而為更廣泛更大規(guī)劃運用創(chuàng)造條件。
光伏材料能發(fā)作電流是因為光發(fā)作伏特效應(yīng),即假如光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被吸收,具有滿足能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激起,以致發(fā)作電子-空穴對。界面層鄰近的電子和空穴在復(fù)合之前,通過空間電荷的電場效果被相互分離。電子向帶正電的N區(qū)和空穴向帶負電的P區(qū)運動。通過界面層的電荷分離,將在P區(qū)和N區(qū)之間發(fā)作一個向外的可測試的電壓。此刻可在硅片的兩邊加上電極并接入電壓表。對晶體硅太陽能電池來說,開路電壓的典型數(shù)值為0.5~0.6V。通過光照在界面層發(fā)作的電子-空穴對越多,電流越大。界面層吸收的光能越多,界面層即電池面積越大,在太陽能電池中構(gòu)成的電流也越大。
可做太陽電池材料的材料有單晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。
折疊運用分類
用于空間的有單晶硅、GaAs、InP。用于地上已批量出產(chǎn)的有單晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚處于開發(fā)階段。
現(xiàn)在致力于下降材料本錢和進步改換功率,使太陽電池的電力價格與火力發(fā)電的電力價格競爭,從而為更廣泛更大規(guī)劃運用創(chuàng)造條件。
折疊
(1)單晶硅太陽能電池 單晶硅太陽能電池的光電改換功率為15%左右,最高的到達24%,這是現(xiàn)在全部種類的太陽能電池中光電改換功率最高的,但制作本錢很大,以致于它還不能被很多廣泛和普遍地運用。因為單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進行封裝,因而其堅固耐用,運用壽命一般可達15年,最高可達25年。
(2)多晶硅太陽能電池 多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,可是多晶硅太陽能電池的光電改換功率則要下降不少,其光電改換功率約12%左右 。 從制作本錢上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,材料制作簡潔,節(jié)約電耗,總的出產(chǎn)本錢較低,因而得到很多開展。此外,多晶硅太陽能電池的運用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
(3)非晶硅太陽能電池 非晶硅太陽電池是1976年呈現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池,它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作辦法完全不同,工藝過程大大簡化,硅材料耗費很少,電耗更低,它的首要優(yōu)點是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的首要問題是光電改換功率偏低,現(xiàn)在國際先進水平為10%左右,且不行安穩(wěn),跟著時刻的延伸,其改換功率衰減。
(4)多元化合物太陽能電池 多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池?,F(xiàn)在各國研討的品種繁多,大多數(shù)沒有工業(yè)化出產(chǎn),首要有以下幾種:a) 硫化鎘太陽能電池b) 砷化鎵太陽能電池c) 銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池) Cu(In, Ga)Se2是一種性能優(yōu)秀太陽光吸收材料,具有梯度能帶空隙(導(dǎo)帶與價帶之間的能級差)多元的半導(dǎo)體材料,能夠擴展太陽能吸收光譜規(guī)劃,進而進步光電轉(zhuǎn)化功率。以它為基礎(chǔ)能夠規(guī)劃出光電改換功率比硅薄膜太陽能電池顯著進步的薄膜太陽能電池。能夠到達的光電轉(zhuǎn)化率為18%,并且,此類薄膜太陽能電池到現(xiàn)在為止,未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能闌珊效應(yīng)(SWE),其光電轉(zhuǎn)化功率比現(xiàn)在商用的薄膜太陽能電池板進步約50~75%,在薄膜太陽能電池中歸于世界的最高水平的光電轉(zhuǎn)化功率。