非晶硅
非晶硅太陽(yáng)電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽(yáng)電池,它與單晶硅和多晶硅太陽(yáng)電池的制作方法完全不同,工藝過(guò)程大大簡(jiǎn)化,硅材料消耗很少,電耗更低,它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽(yáng)電池存在的主要問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低,國(guó)際先進(jìn)水平為10%左右,且不夠穩(wěn)定,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),其轉(zhuǎn)換效率衰減。
研究者發(fā)現(xiàn)有一些化合物半導(dǎo)體材料適于作太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化薄膜。例如CdS,CdTe;Ⅲ-V化合物半導(dǎo)體:GaAs,AIPInP等;用這些半導(dǎo)體制作的薄膜太陽(yáng)能電池表現(xiàn)出很好光電轉(zhuǎn)化效率。具有梯度能帶間隙多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽(yáng)能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。使薄膜太陽(yáng)能電池大量實(shí)際的應(yīng)用呈現(xiàn)廣闊的前景。在這些多元的半導(dǎo)體材料中Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽(yáng)光吸收材料。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)出光電轉(zhuǎn)換效率比硅明顯地高的薄膜太陽(yáng)能電池,可以達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%。
晶硅組件:?jiǎn)螇K組件功率相對(duì)較高。同樣占地面積下,裝機(jī)容量要比薄膜組件高。但組件厚重易碎,高溫性能較差,弱光性差,年度衰減率高。
薄膜組件:?jiǎn)螇K組件功率相對(duì)略低。但發(fā)電性能高,高溫性能佳,弱光性能好,陰影遮擋功率損失較小,年度衰減率低。應(yīng)用環(huán)境廣泛,美觀,環(huán)保。
為了保證透光率,通常太陽(yáng)能電池板使用透明的玻璃或塑料。大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所副教授能木雅也率領(lǐng)的研究小組以木漿中的植物纖維為原料,通過(guò)壓縮加工,成功研發(fā)出厚度僅有15納米的透明材料,并以此為基板,將光電轉(zhuǎn)換有機(jī)材料和配線用壓力嵌入,從而制成紙質(zhì)太陽(yáng)能電池。