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薄膜太陽能電池

來源:西南試驗設備網(wǎng)   2012年12月06日 14:33  

薄膜太陽能電池

說明:薄膜太陽電池可以使用在價格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨,金屬片等不同材料當基板來制造,形成可產生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm,因此在同一受光面積之下可較硅晶圓太陽能電池大幅減少原料的用量(厚度可低于硅晶圓太陽能電池90%以上),目前轉換效率zui高以可達13%,薄膜電池太陽電池除了平面之外,也因為具有可撓性可以制作成非平面構造其應用范圍大,可與建筑物結合或是變成建筑體的一部份,在薄膜太陽電池制造上,則可使用各式各樣的沈積(deposition)技術,一層又一層地把p-型或n-型材料長上去,常見的薄膜太陽電池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。

薄膜太陽能電池的種類:
非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon,nc-Si,Microcrystalline Silicon,mc-Si)、化合物半導體II-IV 族[CdS、CdTe(碲化鎘)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有機導電高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (銅銦硒化物)..等。
 
薄膜太陽電池產品應用:
半透明式的太陽能電池模塊:建筑整合式太陽能應用(BIPV)
薄膜太陽能之應用:隨身折迭式充電電源、軍事、旅行
薄膜太陽能模塊之應用:屋頂、建筑整合式、遠程電力供應、國防
薄膜太陽能電池的特色:
1.相同遮蔽面積下功率損失較?。ㄈ豕馇闆r下的發(fā)電性佳)
2.照度相同下?lián)p失的功率較晶圓太陽能電池少
3.有較佳的功率溫度系數(shù)
4.較佳的光傳輸
5.較高的累積發(fā)電量
6.只需少量的硅原料
7.沒有內部電路短路問題(聯(lián)機已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時內建)
8.厚度較晶圓太陽能電池薄
9.材料供應無慮
10.可與建材整合性運用(BIPV)

 
 
太陽能電池厚度比較:晶硅(200~350μm)、非晶性薄膜(0.5μm)
的種類:
非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon,nc-Si,Microcrystalline Silicon,mc-Si)、化合物半導體II-IV 族[CdS、CdTe(碲化鎘)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有機導電高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (銅銦硒化物)..等
分類表
制造廠商:聯(lián)相光電、富陽光電、旭能光電、綠能科技、新能光電、茂迪、奇美能源、大億光電、大豐能源、鑫笙能源、威奈聯(lián)合、嘉晶電子、崇越科技、臺達電、中環(huán)、宇通光電
薄膜太陽能測試設備廠商:慶聲科技
薄膜太陽能制程流程表

 
薄膜太陽能模塊結構圖
說明:薄膜太陽能模塊是由玻璃基板、金屬層、透明導電層、電器功能盒、膠合材料、半導體層..等所構成的。
可靠度試驗規(guī)范:IEC61646(薄膜太陽光電模塊測試標準)、CNS15115(薄膜硅陸上太陽光電模塊設計確認和型式認可)
專有名詞整理:
英文名稱
中文名稱 說明

A-Si Amorphus Silicon
非晶硅 利用濺鍍或是化學氣相沉積方式在玻璃或金屬基板上生成薄膜的薄膜太陽能生產方式。

BIPV Building-integrated photovoltaic
一體型太陽能電池模板 BIPV是結合太陽能發(fā)電與建筑物外墻兩項功能,將太陽電池模塊(module)或數(shù)組(array)整合、設計并裝置在建筑物上的雙用途產品www.hzyq.net。

CdTe Cadmium luride
碲化鎘 CdTe屬于化合物半導體,電池轉換效率不差,若使用耐高溫(約600℃)的硼玻璃作為基板轉換效率可達16%,而使用不耐高溫但是成本較低的鈉玻璃做基板也可達到12%的轉換效率,轉換效率遠優(yōu)于非晶硅材料。

CEI 904
  具光譜照射光參考數(shù)據(jù)之太陽原件量測原理,等同IEC 904

CIS Copper Indium Diselenide
硒化銦銅 屬于化合物半導體,這樣的材料吸光范圍廣穩(wěn)定性好,若是用聚光裝置輔助,轉換效率可達30%,標準環(huán)境測試下zui高也可達到19.5%,模塊的話,可達約13%。

CIGS Copper Indium Gallium Diselenide
銅銦鎵硒 屬于化合物半導體,這樣的材料吸光范圍廣穩(wěn)定性好,若是用聚光裝置輔助,轉換效率可達30%,標準環(huán)境測試下zui高也可達到19.5%,模塊的話,可達約13%。

Dye-Sensitized Solar Cell
色素敏化染料  

GaAs Multijuction
多接面砷化鎵  

Nc-Si Nanocrystalline Silicon
微晶硅 是非晶硅的改良材料,其結構介于非晶硅和晶體硅之間,主要是在非晶體結構中具有微小的晶體粒子,因此同時具有非晶硅容易薄膜化,制程便宜的特性,以及晶體硅吸收光譜廣,且不易出現(xiàn)光劣化效應的優(yōu)點,轉換效率也較高。

NOCT Nominal Operating Cell Temperature
標準操作電池溫度 在標準參考環(huán)境(SRE)下,開架式安裝模塊之太陽能電池之平衡平均接面溫度。

Mc-Si(Microcrystalline Silicon)
微晶硅 是非晶硅的改良材料,其結構介于非晶硅和晶體硅之間,主要是在非晶體結構中具有微小的晶體粒子,因此同時具有非晶硅容易薄膜化,制程便宜的特性,以及晶體硅吸收光譜廣,且不易出現(xiàn)光劣化效應的優(yōu)點,轉換效率也較高。

PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
電漿體增強化學氣相沈積 在二個電極板間外加一個射頻電壓,于是在二個電極之間的氣體會解離而產生電漿,使用電漿的輔助能量,使得沈積反應的溫度得以降低。

Polymer solar cells
有機導電高分子  

Sputtering
真空濺鍍  

SRE
標準參考環(huán)境 傾斜角度(與水平成45度)、總照射度(800Wm^-2)、周圍溫度(20℃)、風速(1ms^-1)、電力負載(無開路)。

STC
標準測試條件 電池溫度(25℃)、照射度(1000Wm^-2)符合規(guī)范CEI 904-3所要求之參考太陽能光譜之照射分布。

Thin-film Photovoltaic
 

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