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薄膜太陽能電池如何生產?薄膜太陽能電池優缺點有哪些?

來源: 21ic
2021-01-07
類別:基礎知識
eye 31
文章創建人 拍明

原標題:薄膜太陽能電池如何生產?薄膜太陽能電池優缺點有哪些?

薄膜太陽能電池的生產過程主要包括以下步驟:

  1. 準備襯底:選擇適合的襯底材料,如玻璃、塑料或不銹鋼片等。這些襯底需要具有平整的表面和良好的導電性。

  2. 沉積透明導電層:在襯底上沉積一層透明導電材料,如氧化銦錫(ITO)或氧化鋅(ZnO),以形成電池的透明電極。

  3. 沉積感光材料層:在透明導電層上沉積一層感光材料,如碲化鎘(CdTe)、銅銦鎵硒(CIGS)或非晶體硅(a-Si)等。這些材料能夠吸收太陽光并產生電子-空穴對。

  4. 沉積電子傳輸層和空穴傳輸層:在感光材料層上分別沉積電子傳輸層和空穴傳輸層,以分離和傳輸電子和空穴,從而提高電池的光電轉換效率。

  5. 沉積金屬電極:在空穴傳輸層上沉積一層金屬電極,如鋁(Al)或銀(Ag),以收集空穴并形成電流回路。

  6. 封裝與保護:將制成的薄膜太陽能電池進行封裝,以保護其免受外界環境的影響,如潮濕、氧化等。同時,封裝還可以提高電池的機械強度和耐久性。

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在生產過程中,可能會采用真空蒸鍍、噴涂、旋涂、光化學等多種方法。這些方法的選擇取決于具體的電池材料和生產工藝。

薄膜太陽能電池的優缺點

優點

  1. 質量輕、厚度薄:薄膜太陽能電池的質量輕、厚度薄,易于攜帶和安裝。這使得它們非常適合于移動設備、智能穿戴設備和建筑一體化應用等領域。

  2. 可彎曲性:由于薄膜太陽能電池采用柔性材料制成,因此它們可以彎曲和折疊,以適應不同的應用場景。

  3. 制造成本低:薄膜太陽能電池的制造成本相對較低,因為它們使用的材料較少,且生產工藝相對簡單。這有助于降低太陽能發電的成本,提高其市場競爭力。

  4. 光電轉換效率不斷提高:隨著技術的不斷進步,薄膜太陽能電池的光電轉換效率正在不斷提高。一些先進的薄膜太陽能電池的光電轉換效率已經逼近甚至部分超過傳統的晶體硅太陽電池。

缺點

  1. 易潮解:薄膜太陽能電池中的薄膜材料容易吸收水分并發生潮解,這會影響電池的性能和壽命。因此,在封裝和保護方面需要特別注意。

  2. 光致衰減性:薄膜太陽能電池在長時間的光照下,其性能會發生一定程度的衰減。這主要是由于光照導致材料中的缺陷增加和晶格結構的變化所引起的。

  3. 轉化效率相對較低:盡管薄膜太陽能電池的光電轉換效率正在不斷提高,但與傳統的晶體硅太陽電池相比,其轉化效率仍然相對較低。這限制了薄膜太陽能電池在某些高功率需求場景中的應用。

綜上所述,薄膜太陽能電池具有質量輕、厚度薄、可彎曲性和制造成本低等優點,但也存在易潮解、光致衰減性和轉化效率相對較低等缺點。隨著技術的不斷進步和市場的不斷發展,相信薄膜太陽能電池的性能將會得到進一步提升,并在更多領域得到廣泛應用。


責任編輯:David

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