太陽能是所有可再生能源中最重要的基礎能源。
生物質能,風能,水能等全部來自太陽能。
太陽能電池是通過光伏效應將太陽能轉換成電能的裝置,并且是使用太陽能的重要形式。
目前,人們根據所選的半導體材料將太陽能電池應用技術分為兩類:晶體硅和薄膜。
在此階段,晶體硅太陽能電池在大規模應用和工業生產中占據著主導地位,但是它們的高成本限制了它們的發展。
與晶體硅等其他太陽能電池相比,薄膜太陽能電池具有生產成本低,原料消耗少,弱光性能好等優點。
在世界能源短缺的情況下,薄膜太陽能電池作為一種光伏功能膜,可以有效解決能源短缺的問題,并且無污染。
他們還可以實現光伏建筑的集成,并且易于大規模推廣。
非晶硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池轉換效率低,實驗室轉換效率僅為13%,但技術成熟,成本低于結晶硅,制備方便,適合大規模生產。
非晶硅薄膜太陽能電池通常具有層壓結構,并且沉積透明導電膜(透明導電氧化物,TCO)層,非晶硅層(a& Si層)和背電極層(Al / ZnO層)。
在具有三層薄膜的玻璃基板上。
,其中通過磁控濺射沉積非晶硅層。
與單晶硅太陽能電池相比,非晶硅薄膜是一種極有希望大大降低太陽能電池成本的材料。
非晶硅薄膜太陽能電池具有許多優勢,使其成為出色的光伏薄膜光伏器件。
(1)非晶硅具有較大的光吸收系數,因此當用作太陽能電池時,所需的薄膜厚度比砷化鎵等其他材料的薄膜小得多; (2)與單晶硅相比,非晶硅薄膜太陽能電池的制造工藝簡單,制造過程中的能耗低; (3)可以實現大面積連續生產; (4)可以使用玻璃或不銹鋼等材料作為基板,因此容易降低成本; (5)可以制成堆疊的層結構以提高效率。
但是同時,非晶硅薄膜太陽能電池仍然存在一些需要解決的問題。
(1)由于Staebler-Wronski效應,長時間暴露在陽光下非晶硅薄膜太陽能電池的效率會降低,從而導致整個電池效率的降低; (2)沉積速率低,影響非晶硅薄膜太陽能電池的大規模生產; (3)后續處理中的困難,例如銀電極的處理; (4)薄膜沉積過程中存在大量雜質,例如O2,N2,C等,它們會影響薄膜質量和電池穩定性。
非晶硅薄膜太陽能電池研究的下一步工作主要集中在以下幾個方面:一是使用優質的底部電池i層材料。
另一種是開發層壓結構電池。
第三是在確保效率的條件下進行開發生產。
最后使用便宜的包裝材料來降低成本。