薄膜
太陽(yáng)能電池目前,晶體硅
太陽(yáng)電池被廣泛應(yīng)用,占據(jù)太陽(yáng)電池的主要市場(chǎng)。但是,晶體目前,晶體硅太陽(yáng)電池被廣泛應(yīng)用,占據(jù)太陽(yáng)電池的主要市場(chǎng)。
但是,晶體硅太陽(yáng)電池存在著固有弱點(diǎn):硅材料的禁帶寬度Eg=1.12eV,太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換理效率相對(duì)較低;硅材料是間接能帶材料,在可見光范圍內(nèi),硅的光吸收系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他太陽(yáng)能光電材料,如同樣吸收95%的太陽(yáng)光,GaAs太陽(yáng)電池只需要5~10微米的厚度,而硅太陽(yáng)電池則需要150微米以上的厚度;因此,在制備晶體硅太陽(yáng)電池時(shí),硅片的厚度150~200微米以上,才能有效地吸收太陽(yáng)能;晶體硅材料需要經(jīng)過多次提純,相對(duì)成本較高;硅太陽(yáng)電池尺寸相對(duì)較小,若組成光伏系統(tǒng),要用數(shù)十個(gè)相同的硅太陽(yáng)電池連接起來,造成系統(tǒng)的成本較高。因此,薄膜太陽(yáng)電池就引起了人們的興趣,并有了一定程度的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。
在過去的幾年中,由于多晶硅價(jià)格猛漲,價(jià)格低廉的薄膜電池得到了迅速的發(fā)展。來自中投顧問
能源行業(yè)研究部數(shù)據(jù)顯示,2008年全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)892MW(1MW=1000千瓦),同比增長(zhǎng)123%。
然而,硅原料價(jià)格現(xiàn)在超過80%的下跌,直接引發(fā)了薄膜太陽(yáng)能電池廠商的生存危機(jī):薄膜太陽(yáng)能生產(chǎn)商融資困難,而前景也開始遭受廣泛質(zhì)疑。
薄膜太陽(yáng)電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨,金屬片等不同材料當(dāng)基板來制造,形成可產(chǎn)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(yáng)能電池大幅減少原料的用量(厚度可低于硅晶圓太陽(yáng)能電池90%以上),目前轉(zhuǎn)換效率最高以可達(dá)13%,薄膜電池太陽(yáng)電池除了平面之外,也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大,可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份,在薄膜太陽(yáng)電池制造上,則可使用各式各樣的沉積(deposition)技術(shù),一層又一層地把p-型或n-型材料長(zhǎng)上去,常見的薄膜太陽(yáng)電池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。