薄膜太陽能電池是什么 薄膜太陽能電池未來發展市場如何？

• 2020年12月7日 HaoChenChong來源：互聯網 1293 84
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太陽薄膜電池有質量小、厚度極薄、可彎曲等優點。當前工業化制作太陽能薄膜電池的材料主要有：碲化鎘、銅銦鎵硒、非晶體硅、砷化鎵等。

太陽薄膜電池有質量小、厚度極薄、可彎曲等優點。當前工業化制作太陽能薄膜電池的材料主要有：碲化鎘、銅銦鎵硒、非晶體硅、砷化鎵等。

薄膜太陽電池的主要優點有：質量小、厚度極薄(幾個微米)、可彎曲、制造工藝簡單等。.

傳統晶體硅太陽電池由于由硅組成,電池主要部分易碎,易產生隱形裂紋,大多有一層鋼化玻璃作為防護,造成重量大,攜帶不便,抗震能力差,造價高,效率或多或少降低.

薄膜太陽電池克服了上述缺點,前些年由于技術落后，薄膜太陽電池的光電轉化效率并沒有傳統晶體硅電池轉化效率高。薄膜太陽電池的轉化效率之提升是太陽能科技界正在不斷研究的主方向。截止2015年年中，實驗室中碲化鎘薄膜太陽電池的光電轉化效率已達21.5%。First Solar公司是全球最大的碲化鎘太陽能電池組件生廠商，其計劃在2015年內實現相關組件的效率達到16%。目前，銅銦鎵硒薄膜太陽電池的效率也超過21%，相關組件的效率也將達到15%。

當前已經實現商業化的薄膜太陽電池主要有:碲化鎘薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池、 非晶體硅薄膜太陽電池。

隨著煤、石油、天然氣等能源日益枯竭和環境污染日益加劇,人們迫切需要尋找清潔可再生新能源。作為地球無限可再生的無污染能源———太陽能的應用日益引起人們的關注,將太陽能轉化為電能的太陽能電池的研制得到了迅速發展。目前以商品化的晶體硅太陽能電池的光電轉化效率最高,但受材料純度和制備工藝限制,成本高,很難再提高轉化效率或降低成本。薄膜太陽能電池只需幾μm的厚度就能實現光電轉換,是降低成本和提高光子循環的理想材料。

硅材料是現今薄膜太陽能電池的主導材料，在成品太陽電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽電池的厚度不到1μm，不足晶體硅太陽電池厚度的1/100，這就大大降低了

制造成本，又由于非晶硅太陽電池的制造溫度很低(-200℃)、易于實現大面積等優點，使其在薄膜太陽電池中占據首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺射法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過程(-200℃)，易于實現大面積和大批量連續生產，現成為國際公認的成熟技術。在材料研究方面，先后研究了a-SiC窗口層、梯度界面層、μC-SiC p層等，明顯改善了電池的短波光譜響應.這是由于a-Si太陽電池光生載流子的生成主要在i層，入射光到達i層之前部分被p層吸收，對發電是無效的。

而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更寬的光學帶隙，因此減少了對光的吸收，使到達i層的光增加;加之梯度界面層的采用，改善了a-SiC/a-Si異質結界面光電子的輸運特性.在增加長波響應方面，采用了絨面TCO膜、絨面多層背反射電極(ZnO/Ag/Al)和多帶隙疊層結構，即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al結構.絨面TCO膜和多層背反射電極減少了光的反射和透射損失，并增加了光在i層的傳播路程，從而增加了光在i層的吸收.多帶隙結構中，i層的帶隙寬度從光入射方向開始依次減小，以便分段吸收太陽光，達到拓寬光譜響應、提高轉換效率之目的。在提高疊層電池效率方面還采用了漸變帶隙設計、隧道結中的微晶化摻雜層等，以改善載流子收集。

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