多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。
砷化镓(GaAs)III-V化合物电池的转换效率可达28%,GaAs化合物材料具有十分理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照能力强,对热不敏感,适合于制造高效单结电池。但是GaAs材料的价格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs电池的普及。
铜铟硒薄膜电池(简称CIS)适合光电转换,不存在光致衰退问题,转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点,将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源,由于铟和硒都是比较稀有的元素,因此,这类电池的发展又必然受到限制。
薄膜太阳能电池组件的制备流程是怎么样的
1 真空镀膜(Vacuum coater): 采用溅射法(Sputter)将Mo喷射在基底上;然后是CIG先驱膜(precursor);
2 硒化反应器 (selenization reactor): 在高温真空环境下使Se蒸汽与precursor反应生成CIGS吸光层;
3 化学沉积(CBD), 通过CBD方法沉积CdS缓冲膜;
4 透明氧化膜(TCO), 设备基本跟1中的真空镀膜设备一样,采用真空溅射法进行ZnO:Al的镀膜;
以上我们称之为前道(Front end),至此电池结构已经基本完成,但做成成品还需要后道(back end)的进一步加工, 大体流程如下:
1 切割(slitter),将电池卷切成所需要的宽度;
2 导线印刷(grid);
3 层压(lamination):将保护膜与电池通过层压机贴合;
4 安装正负极导线的connector;
之后就是根据产品需要来安装外框之类的了。当然之后还有一系列测试设备和步骤来测试电池的效率,开环电压,寿命,等等。
薄膜型太阳能电池板跟多晶硅型太阳能电池板有什么样的优缺点?世界发展趋势是怎么样的呢?
优点:
1. 温度系数小,就是说受温度影响要小一些(硅半导体电池都受温度影响,非晶比晶体受影响要小一些)。
2. 散射光吸收好,就是说在早晚阴天弱光时,或空气中水分含量较大时,同等功率下发电多一点。
3. 适合建筑一体化材料,比如做成幕墙构件,看上去更漂亮。
4. 几乎没有热斑效应。
缺点:
1. 效率低,单位功率占用面积大,也就是说安装运输成本要稍高些。
2. 半钢化玻璃封装,抗冲击性能稍差(相对而言的,冰雹实验也没问题的)
应该主要就这几点,希望有帮助!