……柔性太阳能电池发展与应用

柔性太阳能电池发展与应用
院系:遥感信息工程学院
学号2009302590055
姓名:刘迪
摘要:随着无定形硅(简称a—si)薄膜太阳能电池的诞生,非晶硅科技已转化为一支大规模的产业。本文将通过分析非晶硅薄膜太阳能电池发展过程和研究现状,进一步介绍薄膜太阳能电池的应用发展前景。
关键词:薄膜太阳能电池、研究现状、实际应用
      The Development and Appication Introduction of Thin Film Solar Cell
College:School of Remote Sensing and Information Engineering
Sno2009302590055
NameLiu Di
AbstractWith the appearance of amorphous silicon (abbreviated from a-Si) thin film solar cellsamorphous technology has changed into a large-scale industryThrough analyzing the development course and the present research situation of amorphous silicon thin film solar cells this paper gives a further introduction to thedevelopment of its application foreground
Key wordsthin film solar cellspresent research situationpractical application
一、太阳能电池的种类预期发展历程
    1976年,卡尔松和路昂斯基宣告了无定形硅(简称a—Si)薄膜太阳能电池的诞生,开启了柔性太阳能电池的时代。时至今日,非晶硅科技已转化为一支大规模的产业,对整个光伏洁净可再生能源发展起到巨大的推动作用,极大地增强了人们对作为清洁可再生能源的光伏能替代常规能源的信心。
    硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池江苏中行
三种。
    国家海洋局极地办单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%,规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难,为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池,其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高,便于大规模生产,有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高,直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。
    上世纪八十年代末至九十年代初,非晶硅太阳能电池的发展经历了一个调整、完善和提高的过程,其中心任务就是提高太阳能电池的稳定化效率,其核心就是完美结技术和叠层电池技术。上世纪九十年代中期,技术得到较大的突破,从而出现了更大规模产业化的高潮。世界上先后
建立了多条数兆瓦至十兆瓦高水平的电池组件生产线,产品组件面积为平方米量级,生产流程全部实现自动化。采用了新的封装技术,产品组件寿命在十年以上。产品组件生产以完美结技术和叠层电池技术为基础,产品组件效率达到9%一1 1%,小面积电池最高效率达146%。
    太阳能电池是制约太阳能发电产业发展的瓶颈技术之一。目前主要的研究工作集中在新材料、新工艺、新设计等方面,其目的是为了提高电池转换效率和降低电池制造成本。制造太阳能电池的材料主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅以及其他新型化合物半导体材料,其中非晶硅属直接转换型半导体,光吸收率大,易于制成厚度05微米以下、面积l平方米以上的薄膜,并且容易与其他原子结合制成对近红外高吸收的非晶硅锗集层光电池,这是目前的主攻方向之一;另一种是非晶硅和多晶硅混合薄膜材料,它转换率高、用材省,是新世纪最有前途的薄膜电池之一。
    目前,高效聚光太阳能电池效率已经达到32%,高效平板太阳能电池效率达到25%~宽带感知28%。世界最大的太阳能电池生产厂年产电池36兆瓦,价格在34陈洪周美元/峰瓦,并且正在设计制造年产500兆瓦的生产线,力求使电池价格进一步降至l美元/峰瓦左右。届时,太阳能光伏发电的成本将降至6美元/千瓦·小时,可以与火力发电进行价格竞争同。
二、薄膜太阳能电池的应用前景展望
    非晶硅电池生产工艺简单且温度低、耗能小,其市场份额逐年提高。目前,一半以上薄膜太阳能电池公司采用非晶硅薄膜技术,预计几年内,非晶硅薄膜在未来薄膜太阳能电池中将占据主要份额。但光电转换效率低和光致衰退效应是当前非晶硅薄膜电池存在的两大主要问题,为提高效率和稳定性人们在新器件结构、新材料、新工艺和新技术等方面需要加强探索。如在电池结构方面采取叠层式和集成式;在透明导电膜反方面采用不仅具有电阻率低而且具有阻挡离子污染、增大入射光吸收和抗辐射效果的透明导电薄膜代替目前的ITOZnOZnO Al 等导电膜;在窗口层材料方面探索新型的宽光学带隙和低电阻材料的窗口层材料,如非晶硅碳、非晶硅氧、微晶硅、微晶硅碳等;在非晶硅薄膜制备技术方面可以改进RF - PECVD、超高真空PECVD 技术、甚高频(V HF) PECVD 技术和微波PECVD 等技术,延长薄膜光子寿命、提高载流子输运能力和薄膜的电子性能以及稳定性等;在界面处理方面可以采取如氢钝化技术以及插入缓冲层减少界面复合损失,提高电池短路电流和开路电压。尽管目前效率低性能不稳定是阻碍非晶硅薄膜太阳能电池大规模工业化生产的主要障碍,然而优化非晶硅薄膜电池的各种技术都还是切实可行的,随着科技的进一步发展,非晶硅薄膜太阳能电池将会得到大规模化应用。
目前,世界上已经建成了l0多座太阳能光伏发电系统。上世纪90年代以来,不少发达国家开始实施太阳能光伏发电屋顶计划,如美国总统宣布的百万光伏屋顶计划,安装规模达1000-3000瓦,日本、欧洲也都有类似的计划。预计到本世纪中叶,光伏发电将达到世界总发电量的20 ,成为人类的基础能源之一。目前功率型应用主要集中在三个方面,即:
①传统的商业化应用市场,如通信、交通信号和管网保护等;
边远地区的供电系统;
并网的光伏发电系统。
    仅从目前各国公布的已实施和正在实施的光伏应用计划,就提供了十几吉瓦的市场机会,可够目前全世界各种光伏电池厂生产100年。随着国际社会对气候变化问题的日益重视以及世界能源争夺的日益激烈,包括太阳能在内的可再生能源技术的发展将会发挥越来越重要的作用。谁首先在这个领域里加强投入,谁就会在今后l0年中占领这一市场,从而获得巨大的市场利润。The furthest distance in the world
Is not between life and death
But when I stand in front of you
Yet you don't know that
I love you.
The furthest distance in the world
Is not when I stand in front of you
Yet you can't see my love
But when undoubtedly knowing the love from both
Yet cannot be together.
The furthest distance in the world
Is not being apart while being in love
But when I plainly cannot resist the yearning
Yet pretending you have never been in my heart.
网络规划与优化技术The furthest distance in the world
Is not struggling against the tides
But using one's indifferent heart
To dig an uncrossable river
For the one who loves you.
南社倚窗远眺,目光目光尽处必有一座山,那影影绰绰的黛绿的影,是春天的颜。周遭流岚升腾,没露出那真实的面孔。面对那流转的薄雾,我会幻想,那里有一个世外桃源。在天阶夜凉如水的夏夜,我会静静地,静静地,等待一场流星雨的来临
许下一个愿望,不乞求去实现,至少,曾经,有那么一刻,我那还未枯萎的,青春的,诗意的心,在我最美的年华里,同星空做了一次灵魂的交流
秋日里,阳光并不刺眼,天空是一碧如洗的蓝,点缀着飘逸的流云。偶尔,一片飞舞的落叶,会飘到我的窗前。斑驳的印迹里,携刻着深秋的颜。在一个落雪的晨,这纷纷扬扬的雪,飘落着一如千年前的洁白。窗外,是未被污染的银白世界。我会去迎接,这人间的圣洁。在这流转的岁月里,有着流转的四季,还有一颗流转的心,亘古不变的心。

本文发布于:2023-06-23 15:44:57,感谢您对本站的认可!

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标签:电池   太阳能   薄膜   非晶硅   技术   效率   发展   材料
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