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薄膜发电和晶硅发电的优缺点?

来源: admin 发布于:2023-03-26 16:32:41

一、薄膜发电和晶硅发电的优缺点?

晶硅电池与薄膜电池的优势

一、弱光性好,发电量多。

非晶微晶叠层结构设计可使光谱响应从可见光扩展到红外线区域,较晶体硅具有更加宽频的光谱能量吸收效应,使电池在弱光环境或散射光、阴、云、雨天环境条件下,也能发电。视地区光照条件差异,比晶硅电池在相同功率的装机容量情况下可多发出8~17%的电量。

同时叠层设计较传统非晶硅单接电池大大提高了光电转化效率,目前国际上可以达到10%左右。汉能光伏利用自主知识产权研制的新一代非晶/微晶硅叠层薄膜太阳能电池的光电转化效率已经可以达到10~12%的水平,是同类产品国际上具有最高光电转换效率的太阳能电池商业产品。

二、高温适应性好。

薄膜电池还具有相比晶硅电池更低(仅为晶硅的一半)的耐高温衰减系数、所以更适合于高温、沙漠及潮湿地区严苛条件下的应用环境特性,表现出耐高温,耐潮湿的品质稳定性。

三、能源回收期短。

太阳能电池实现薄膜化后工艺后,薄膜电池的材料制备和电池同时形成,因此节省了许多流程工序,确保了品质稳定和一致性,并极大地节省昂贵的半导体材料。同时薄膜太阳能电池采用低温工艺技术,不仅有利于节能降耗,而且便于使用廉价衬底(玻璃,不锈钢等)。使得薄膜电池能量回收期最短,约1年,而晶体硅电池则要2.5~3年。

二、2千瓦汉能薄膜太阳能一天发电多少

2kw的薄膜,一天按照4.5小时的日照时间,算上80%的系统效率,一天应该是8度电左右,当然,要看是晴天才行啊

三、薄膜太阳能和多晶硅太阳能发电哪个更好一点?

多晶硅用的时间长, 比薄膜的贵, 薄膜的便宜用的时间段短, 所以还是建议使用多晶硅。

薄膜太阳能发电,是依靠具有轻、薄、柔特点的薄膜太阳能电池芯片,像英特尔芯片一样嵌入各类载体,提供清洁电力。比如将薄膜太阳能发电设备加载到手机、背包、帐篷、衣服、特种装备上,或者太阳能汽车,可以在太阳下边行驶边充电,摆脱对充电桩的依赖。

薄膜发电技术具有柔性可弯曲、质量轻、弱光性好、颜色可调、形状可塑等优势。公开资料显示,特定情况下,柔性砷化镓太阳能电池片产生的效能比全球量产的单晶硅技术提高8%,比多晶硅高出10%;相同面积下,其产生的效能可达普通柔性太阳能电池的2~3倍。

多晶硅太阳能电池兼具单晶硅电池的高转换效率和长寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简化等优点的新一代电池,其转换效率一般为17-18%左右,稍低于单晶硅太阳电池,没有明显效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,其成本远低于单晶硅电池,而效率高于非晶硅薄膜电池。

多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约17-18%左右。多晶硅片生产能耗低,生产过程无污染,与单晶硅太阳电池相比,多晶硅太阳电池更加经济。

从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。

单晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状,切片制作太阳能电池也是圆片,组成太阳能组件平面利用率低。

因此,80年代以来,欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。由于多晶硅内存在明显的晶粒界面,晶格错位等缺陷,其效率还比较低。还有载流子迁移率、寿命和扩散长度等,与单晶硅太阳电池相比,多晶硅太阳电池都低很多。

两者各有优势:薄膜太阳能生产成本低,但是转换效率低,最高才10%,不过有柔性的薄膜庭院电池,可以更广泛的应用各方面晶硅太阳能电池生产成本高,装换效率高,最高达23%,航天应用中达到36%,但是必须层压在高透光的钢化玻璃或密封在环氧树脂中等。

四、薄膜太阳能电池

非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO),然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si,接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射,电池电流从透明导电膜和铝引出,其结构可表示为glass/TCO/pin/Al,还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。

硅材料是目前太阳电池的主导材料,在成品太阳电池成本份额中,硅材料占了将近40%,而非晶硅太阳电池的厚度不到1μm,不足晶体硅太阳电池厚度的1/100,这就大大降低了制造成本,又由于非晶硅太阳电池的制造温度很低(~200℃)、易于实现大面积等优点,使其在薄膜太阳电池中占据首要地位,在制造方法方面有电子回旋共振法、光化学气相沉积法、直流辉光放电法、射频辉光放电法、溅谢法和热丝法等。特别是射频辉光放电法由于其低温过程(~200℃),易于实现大面积和大批量连续生产,现成为国际公认的成熟技术。在材料研究方面,先后研究了a-SiC窗口层、梯度界面层、μC-SiC p层等,明显改善了电池的短波光谱响应.这是由于a-Si太阳电池光生载流子的生成主要在i层,入射光到达i层之前部分被p层吸收,对发电是无效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更宽的光学带隙,因此减少了对光的吸收,使到达i层的光增加;加之梯度界面层的采用,改善了a-SiC/a-Si异质结界面光电子的输运特性.在增加长波响应方面,采用了绒面TCO膜、绒面多层背反射电极(ZnO/Ag/Al)和多带隙叠层结构,即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al结构.绒面TCO膜和多层背反射电极减少了光的反射和透射损失,并增加了光在i层的传播路程,从而增加了光在i层的吸收.多带隙结构中,i层的带隙宽度从光入射方向开始依次减小,以便分段吸收太阳光,达到拓宽光谱响应、提高转换效率之目的。在提高叠层电池效率方面还采用了渐变带隙设计、隧道结中的微晶化掺杂层等,以改善载流子收集。

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