《电子技术应用》

薄膜电池是什么_薄膜电池的优缺点

2017/12/29 21:14:00

  薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池,其用硅量极少,更容易降低成本,同时它既是一种高效能源产品,又是一种新型建筑材料,更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下,薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。 目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种:硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池(CIGS)、碲化镉薄膜太阳能电池(CdTe)。

  薄膜电池原理

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  薄膜电池发电原理与晶硅相似,当太阳光照射到电池上时,电池吸收光能产生光生电子—空穴对,在电池内建电场的作用下,光生电子和空穴被分离,空穴漂移到P 侧,电子漂移到N 侧,形成光生电动势,外电路接通时,产生电流。

  薄膜电池特点

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  1、相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)

  2、照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少

  3、有较佳的功率温度系数

  4、较佳的光传输

  5、较高的累积发电量

  6、只需少量的硅原料

  7、没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)

  8、厚度较晶圆太阳能电池薄

  9、材料供应无虑

  10、可与建材整合性运用(BIPV)

  薄膜电池优点:

  (1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 年下降到2.08 美元/w;预计薄膜电池的平均价格能够从2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 级别的电站其组件成本将降低于0.7 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。

  (2)弱光性好

  (3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。

  薄膜电池缺点:

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  (1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为10-12%,还存在一定差距。

  (2)稳定性差,其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。

  (3)相同的输出电量所需太阳能电池面积增加,与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。


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