太阳能是所有可再生能源中最重要的基础能源。
生物质能,风能,水能等全部来自太阳能。
太阳能电池是通过光伏效应将太阳能转换成电能的装置,并且是使用太阳能的重要形式。
目前,人们根据所选的半导体材料将太阳能电池应用技术分为两类:晶体硅和薄膜。
在此阶段,晶体硅太阳能电池在大规模应用和工业生产中占据着主导地位,但是它们的高成本限制了它们的发展。
与晶体硅等其他太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有生产成本低,原料消耗少,弱光性能好等优点。
在世界能源短缺的情况下,薄膜太阳能电池作为一种光伏功能膜,可以有效解决能源短缺的问题,并且无污染。
他们还可以实现光伏建筑的集成,并且易于大规模推广。
非晶硅薄膜太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池转换效率低,实验室转换效率仅为13%,但技术成熟,成本低于结晶硅,制备方便,适合大规模生产。
非晶硅薄膜太阳能电池通常具有层压结构,并且沉积透明导电膜(透明导电氧化物,TCO)层,非晶硅层(a& Si层)和背电极层(Al / ZnO层)。
在具有三层薄膜的玻璃基板上。
,其中通过磁控溅射沉积非晶硅层。
与单晶硅太阳能电池相比,非晶硅薄膜是一种极有希望大大降低太阳能电池成本的材料。
非晶硅薄膜太阳能电池具有许多优势,使其成为出色的光伏薄膜光伏器件。
(1)非晶硅具有较大的光吸收系数,因此当用作太阳能电池时,所需的薄膜厚度比砷化镓等其他材料的薄膜小得多; (2)与单晶硅相比,非晶硅薄膜太阳能电池的制造工艺简单,制造过程中的能耗低; (3)可以实现大面积连续生产; (4)可以使用玻璃或不锈钢等材料作为基板,因此容易降低成本; (5)可以制成堆叠的层结构以提高效率。
但是同时,非晶硅薄膜太阳能电池仍然存在一些需要解决的问题。
(1)由于Staebler-Wronski效应,长时间暴露在阳光下非晶硅薄膜太阳能电池的效率会降低,从而导致整个电池效率的降低; (2)沉积速率低,影响非晶硅薄膜太阳能电池的大规模生产; (3)后续处理中的困难,例如银电极的处理; (4)薄膜沉积过程中存在大量杂质,例如O2,N2,C等,它们会影响薄膜质量和电池稳定性。
非晶硅薄膜太阳能电池研究的下一步工作主要集中在以下几个方面:一是使用优质的底部电池i层材料。
另一种是开发层压结构电池。
第三是在确保效率的条件下进行开发生产。
最后使用便宜的包装材料来降低成本。