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薄膜太陽能電池簡介
為了尋找單晶硅電池的替代品,人們除了開發(fā)多晶硅外,又不斷研制其它材料的太陽能電池,其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘、銅錮硒及銅銦鎵硒薄膜電池等。其中銅銦鎵硒薄膜太陽能電池由于其優(yōu)越的綜合性能,已成為全球光伏領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。
薄膜太陽電池可以使用價(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。薄膜太陽能電池除了平面之外,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,應(yīng)用非常廣泛。
CIGS薄膜太陽能電池簡介
以銅銦鎵硒為吸收層的高效薄膜太陽能電池,簡稱為CIGS薄膜太陽能電池,其典型結(jié)構(gòu)是:Glass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2(多層膜典型結(jié)構(gòu):金屬柵/減反膜/透明電極/窗口層/過渡層/光吸收層/背電極/玻璃)?! ?/p>
CIGS薄膜太陽能電池組成可表示成Cu(In1-xGax)Se2的形式,具有黃銅礦相結(jié)構(gòu),是CuInSe2和CuGaSe2的混晶半導(dǎo)體。
小樣品CIGS太陽能電池的最高轉(zhuǎn)化效率2010年8月刷新為20.8%,由德國太陽能和氫能研究機(jī)構(gòu)ZSW采用同步蒸發(fā)法制備。大面積電池組件轉(zhuǎn)化效率及產(chǎn)量根據(jù)各公司制備工藝不同而有所不同,一般在10%~15%范圍內(nèi)。我國CIGS薄膜技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室階段,南開大學(xué)光電子研究所在CIGS研究上處于國內(nèi)領(lǐng)先水平,轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到13%以上。
ofweek.com/1636.html' _fcksavedurl='http://baike.ofweek.com/1636.html' target='_blank' title='ont'>ont</a></span>ent">CIGS薄膜太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)與不足
CIGS薄膜太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)
材料吸收率高,吸收系數(shù)高達(dá)105量級(jí),直接帶隙,適合薄膜化,電池厚度可做到2~3微米,降低昂貴的材料成本
光學(xué)帶隙可調(diào),調(diào)制Ga/In比,可使帶隙在1.0~1.7eV間變化,可使吸收層帶隙與太陽能光譜獲得最佳匹配
抗輻射能力強(qiáng)。通過電子與質(zhì)子輻照、溫度交變、振動(dòng)、加速度沖擊等試驗(yàn),光電轉(zhuǎn)換效率幾乎不變,在空間電源方面有很強(qiáng)的競爭力
穩(wěn)定性好,不存在很多電池都有的光致衰退效應(yīng)
電池效率高。小面積可達(dá)19.9%,大面積組件可達(dá)14.2%
弱光特性好,對(duì)光照不理想的地區(qū)尤顯其優(yōu)異性能
CIGS薄膜太陽能電池的不足
雖然CIGS電池具有高效率和低材料成本的優(yōu)勢,但它也面臨三個(gè)主要的問題:(1)制程復(fù)雜,投資成本高(2)關(guān)鍵原料的供應(yīng)不足(3)緩沖層CdS具有潛在的毒性
銅銦鎵硒太陽能電池的應(yīng)用
銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn),光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽能電池之首,接近晶體硅太陽電池,而成本則是晶體硅電池的三分之一,被國際上稱為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽電池”。此外,該電池具有柔和、均勻的黑色外觀,是對(duì)外觀有較高要求場所的理想選擇,如大型建筑物的玻璃幕墻等,在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場。
銅銦鎵硒電站的建設(shè)已經(jīng)達(dá)到兆瓦級(jí)水平,據(jù)瑞士的SolarMax光伏并網(wǎng)逆變器公司提供的資料,2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦銅銦鎵硒電站,并成功運(yùn)行。這必將加快CIGS的商業(yè)應(yīng)用。
銅銦鎵硒太陽能電池板也可做成柔性,其均勻的顏色和穩(wěn)定的性能,更加適合與建筑一體化的應(yīng)用。
相關(guān)生產(chǎn)及設(shè)備制造企業(yè)
MANZ集團(tuán);漢能控股集團(tuán)
MANZ集團(tuán),又名:亞智??偣疚挥诘聡_伊特林根城,是一家全球領(lǐng)先的高科技設(shè)備制造商。1987年成立的Manz公司,涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域包含自動(dòng)化、激光工藝、真空鍍膜、電極印刷、測試與檢測及化學(xué)濕制程,這些核心技術(shù)將應(yīng)用于Manz在“顯示器”、“太陽能”及“電池”三大策略領(lǐng)域的技術(shù)擴(kuò)展,并將在未來持續(xù)向前發(fā)展。
2010年夏季,Manz與Würth Solar于德國Schwbisch Hall簽訂了一項(xiàng)共同合作協(xié)議,該協(xié)議授權(quán)Manz獨(dú)家獲得薄膜太陽能模塊的CIGS專有技術(shù)。在2012年1月完成收購其CIGS太陽能模組創(chuàng)新生產(chǎn)線后,CIGS技術(shù)執(zhí)照將會(huì)無限制地全數(shù)轉(zhuǎn)移。正因?yàn)檫@一協(xié)議,Manz是全球唯一可供應(yīng)完整可量產(chǎn)并獲利的CIGS太陽能電池組件交鑰匙生產(chǎn)線制造商。此外,Manz擁有全球產(chǎn)業(yè)最大的CIGS專家團(tuán)隊(duì)可供調(diào)度支配。
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