В настоящее время разработано третье поколение солнечных элементов, первое поколение включает монокристаллические кремниевые солнечные элементы, второе — аморфные и поликристаллические кремниевые солнечные элементы, а третье — медно-стальные-галлий-селенидные (CIGS) солнечные элементы, представляющие собой тонкопленочные композитные солнечные элементы.
В зависимости от способа изготовления батареи с использованием различных материалов, солнечные элементы можно разделить на следующие категории.
Кремниевые солнечные элементы делятся на три типа: монокристаллические кремниевые солнечные элементы, поликристаллические кремниевые тонкопленочные солнечные элементы и аморфные кремниевые тонкопленочные солнечные элементы.
Монокристаллические кремниевые солнечные элементы обладают самой высокой эффективностью преобразования и наиболее зрелой технологией. Максимальная эффективность преобразования в лабораторных условиях составляет 23%, а в серийном производстве — 15%, что по-прежнему является доминирующим показателем в крупномасштабном применении и промышленном производстве. Однако из-за высокой стоимости монокристаллического кремния сложно значительно снизить его себестоимость. В целях экономии кремниевых материалов в качестве альтернативы монокристаллическим кремниевым солнечным элементам разрабатываются многокомпонентные кремниевые тонкие пленки и аморфные кремниевые тонкие пленки.
Поликристаллические и монокристаллические кремниевые тонкопленочные солнечные элементы отличаются низкой стоимостью и более высокой эффективностью по сравнению с аморфными кремниевыми тонкопленочными солнечными элементами. Максимальная эффективность преобразования в лабораторных условиях составляет 18%, а в промышленном производстве — 10%. Поэтому поликристаллические кремниевые тонкопленочные солнечные элементы вскоре займут доминирующее положение на рынке солнечных элементов.
Тонкопленочные солнечные элементы на основе аморфного кремния отличаются низкой стоимостью, малым весом, высокой эффективностью преобразования, простотой массового производства и большим потенциалом. Однако их использование ограничено эффектом снижения фотоэлектрической эффективности, вызванным особенностями материала, а также низкой стабильностью, что напрямую влияет на их практическое применение. Если удастся решить проблему стабильности и повысить коэффициент преобразования, то солнечные элементы на основе аморфного кремния, несомненно, станут основным направлением развития солнечных элементов!
(2) Многокомпонентные тонкопленочные солнечные элементы
Многокомпонентные тонкопленочные материалы для солнечных элементов на основе неорганических солей, включая соединения арсенида галлия, сульфид кадмия, сульфид кадмия и тонкопленочные батареи на основе селена с включением меди.
Поликристаллические тонкопленочные солнечные элементы на основе сульфида и теллурида кадмия обладают более высокой эффективностью, чем тонкопленочные кремниевые солнечные элементы без штырькового каркаса, более низкой стоимостью, чем монокристаллические кремниевые солнечные элементы, а также легко поддаются крупномасштабному производству. Однако из-за высокой токсичности кадмия он вызывает серьезное загрязнение окружающей среды, поэтому не является наиболее идеальной альтернативой кремниевым солнечным элементам со штырьковым каркасом.
– Данная статья опубликованапроизводитель вакуумных напыляемых машинГуандун Чжэньхуа
Дата публикации: 24 мая 2024 г.