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單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的區別

2017-05-17  來自: 安陽市陽光科教能源有限公司 瀏覽次數:833

晶體硅光電池

    晶體硅光電池有單晶硅與多晶硅兩大類,用P型(或n型)硅襯底,通過磷(或硼)擴散形成Pn結成制作,生產技術成熟,是光伏市場上的主導產品。采用埋層電極、表面鈍化、強化陷光、密柵工藝、優化背電極及接觸電極等技術,提高材料中的載流子收集效率,優化抗反肘膜、凹凸表面、高反射背電極等方式,光電轉換效率有較大提高。單晶硅光電池面積有限,目前比較大的為 ∮10至 20cm的圓片,年產能力46MW/a。目前主要課題是繼續擴大產業規模,開發帶狀硅光電池技術,提高材料利用率。國際公認最高效率在AM1.5條件下為24%,空間用高質量的效率在AMO條件約為13.5—18%地面用大量生產的在AM1條件下多在11—18%之間。以定向凝固法生長的鑄造多晶硅錠代替#晶硅,可降低成本,但效率較低。優化正背電極的銀漿和鋁漿絲網印刷,磨圖拋工藝,千方百計進一步降成本,提高效率,大晶粒多晶硅光電池的轉換效率最高達18.6%。

非晶硅光電池

    a-Si(非晶硅)光電池一般采用高頻輝光放電方法使硅烷氣體分解沉積而成。由于外解沉積溫度低,可在玻璃、不銹鋼板、陶瓷板、柔性塑料片上沉積約1μm厚的薄膜,易于大面積化(05rn×l.0m),成本較低,多采用p in結構。為提高效率和改善穩定性,有時還制成三層P in等多層疊層式結構,或是插入一些過渡層。其商品化產量連續增長,年產能力45MW/a,10MW生產線已投入生產,全球市場用量每月在1千萬片左右,居薄膜電池首位。發展集成型a-Si光電池組件,激光切割的使用有效面積達90%以上,小面積轉換效率提高到 14.6%,大面積大量生產的為8-10%,疊層結構的最高效率為21%。研發動向是改善薄膜特性,精確設計光電池結構和控制各層厚度,改善各層之間界面狀態,以求得高效率和高穩定性。

多晶硅光電池

    P-Si(多晶硅,包括微品)光電池沒有光致衰退效應,材料質量有所下降時也不會導致光電池受影響,是國際上正掀起的前沿性研究熱點。在單晶硅襯底上用液相外延制備的p-Si光電池轉換效率為15.3%,經減薄襯底,加強陷光等加工,可提高到23.7%,用CVD法制備的轉換效率約為12.6—l7.3%。采用廉價襯底的p—si薄膜生長方法有PECVD和熱絲法,或對a—si:H材料膜進行后退火,達到低溫固相晶化,可分別制出效率9.8%和9.2%的無退化電池。微晶硅薄膜生長與a—si工藝相容,光電性能和穩定性很高,研究受到很大重視,但效率僅為7.7%大面積低溫p—si膜與—si組成疊層電池結構,是提高比a—S光電池穩定性和轉換效率的重要途徑,可更充分利用太陽光譜,理論計算表明其效率可在28%以上,將使硅基薄膜光電池性能產生突破性進展。銅煙硒光電池 CIS(銅鎖硒)薄膜光電池己成為國際先伏界研究開發的熱門課題,它具有轉換效率高(已達到17.7%),性能穩定,制造成本低的特點。CIS光電池一般是在玻璃或其它廉價襯底上分別沉積多層膜而構成的,厚度可做到2-3μrn,吸收層CIS膜對電池性能起著決定性作用。現已開發出反應共蒸法和硒化法(濺射、蒸發、電沉積等)兩大類多種制備方法,其它外層通常采用真空蒸發或濺射成膜。阻礙其發展的原風是工藝重復性差,高效電池成品率低,材料組分較復雜,缺乏控制薄膜生長的分析儀器。CIS光電池正受到產業界重視,一些知名公司意識到它在未來能源市場中的前景和所處地位,積極擴人開發規模,著手組建中試線及制造廠。


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