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铜铟硒太阳能电池优缺点?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-04-19 10:41   点击:133  编辑:admin   手机版

一、铜铟硒太阳能电池优缺点?

铜铟硒太阳能薄膜电池(简称铜铟硒电池)是在玻璃或其它廉价衬底上沉积若干层金属化合物半导体薄膜,薄膜总厚度大约为2-3微米,利用太阳光发电。铜铟硒电池具有成本低、性 能稳定、抗辐射能力强等特性,光电转换效率是各种薄膜太阳电池之首,正是由于其优异的性能被国际上称为下一时代的廉价太阳能电池,吸引了众多机构及专家进行研究开发。

但因为铜铟硒电池是多元化合物半导体器件,具有复杂的多层结构和敏感的元素配比,要求其工艺和制备条件极为苛刻,只有美国、日本、德国完成了中试线的开发,但尚未实现规模化生产。

二、铜铟镓硒太阳能电池板的制造

铜铟镓硒太阳能电池板的制造

用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制,进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现,在一个溅射周期中,Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大,其次是In靶溅射时间,非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测,合金相主要为Cu11In9。

“溅射金属预制层再硒化、硫化”所生产的CIGSSe薄膜太阳电池是目前世界上技术最先进、工业化生产最成熟的第二代光伏产品。CIGSSe薄膜是由铜、铟、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料,其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高的,而原材料的消耗却远低于传统晶体硅太阳电池。与高效率高成本的晶体硅太阳电池和低效率低成本的非晶硅太阳电池相比,CIGSSe太阳电池具有高效率低成本长寿命的多重优势,是最有希望降低光伏发电成本的高效薄膜太阳电池,并且它可以充分利用我国丰富的铟资源,是真正符合国家法规鼓励条款的适合中国国情的可再生能源技术,具有广阔的发展前景。

“溅射金属预制层再硒化、硫化”确实是适合量产的CIGS工艺(solar frontier and tsmc已经验证过了...),产品良率也基本没有问题,目前的问题是组件成本,个人认为使用国产玻璃搭配部分国产的设备估计就可以达到有利润的生产了

三、薄膜太阳能电池需要什么材料

薄膜太阳能电池目前主要有铜铟镓硒、碲化镉、砷化镓等。铜铟镓硒是现在最成熟的一种薄膜电池,可以做成玻璃基板的也可以做成塑料或不锈钢薄膜柔性基板的薄膜电池,现在国内能够量产的主要是中益兴业全球整合的生产线和汉能收购的德国、美国生产线。另外就是碲化镉薄膜电池,国内也有几家做这方面的研究,但产量不大,生产过程对环境不友好。砷化镓薄膜电池效率高,国外的研究能做到30%以上的效率,在国内中益兴业的生产线已经可以量产,大量运用在航天航空等领域。

四、柔性太阳能电池板最高转换率是多少

柔性太阳能电池板目前主要有5大类,具体转化率如下:

一、有机太阳能光伏电池转化效率:8%左右。

二、非晶硅太阳能光伏电池转化效率:10%-12%。

三、铜铟镓硒太阳能光伏电池转化效率:14%-18%。

四、碲化镉太阳能光伏电池转化效率:16%-18%。

五、砷化镓太阳能光伏电池转化效率:28%-31%。

柔性太阳能电池板是世界太阳能产业的新兴技术产品,它是由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上制成的太阳能电池板。特点是:可弯曲折叠,便于携带。但转换效率稍低于普通的硬性太阳能电池板。

利用太阳能发电在技术上早已成熟。但迄今为止所有硅太阳能电池存在的最大问题是:它必须加工成坚硬的板块状电池板。这就限制了它的许多日常用途。

日本东京佳能公司的科研人员去年发明了一种由新材料制成的柔性太阳能电池板。其特点是:由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层平铺在柔性材料制成的底板上。这种新型太阳能电池能任意弯曲成为曲面状或任何不规则形状。

它能安置在流线型汽车的顶部、帆船、赛艇、摩托艇的船舱表面以及房屋等建筑物的楼顶与外墙面上以便充分利用丰富的太阳能并将其转化成电流。这种电流可贮存在蓄电池中以便产生动力或作为能源。

柔性太阳能电池板目前主要有5大类,具体转化率如下:

一、有机太阳能光伏电池:

1、优点:柔性;

2、缺点:对水汽敏感、转化效率低;

3、转化效率:8%左右;

二、非晶硅太阳能光伏电池:

1、优点:柔性、低成本;

2、缺点:转化效率低;

3、转化效率:10%-12%;

三、铜铟镓硒太阳能光伏电池:

1、优点:柔性、重量轻、低成本、弱光发电、无热斑

2、缺点:生产工艺复杂;

3、转化效率:14%-18%

四、碲化镉太阳能光伏电池:

1、优点:规模生产、低成本;

2、缺点:刚性、有毒;

3、转化效率:16%-18%;

五、砷化镓太阳能光伏电池:

1、优点:柔性、重量轻、发电效率高、弱光发电、无热斑

2、缺点:生产工艺复杂;

3、转化效率:28%-31%;

文章来源:中益兴业薄膜太阳能技术专家

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