薄膜太陽能光伏電池介紹
薄膜太陽能光伏電池成本低,根據Photon 的預測,預計到2012 年下降到2.08 美元/w;預計薄膜電池的平均價格能夠從2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,與晶體硅相比優勢明顯;而相關薄膜電池制造商的預測更加樂觀,EPV 估計到2011 年,薄膜組件的成本將大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估計2011 年GW 級別的電站其組件成本將降低于0.7 美元/w,這主要是由轉化率提高和規?;瘞淼?。適合與建筑結合的光伏發電組件(BIPV),不銹鋼和聚合物襯底的柔性薄膜太陽能電池適用于建筑屋頂等,根據需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墻。太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。近幾年,太陽能電池成為了全球熱門的研究課題,業界也普遍認為太陽能電池的發展已經進入了第三代——薄膜太陽能電池。今天主要跟大家總結和分享一下銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池的基本情況。第一代為單晶硅太陽能電池,第二代為多晶硅、非晶硅等太陽能電池,第三代就是銅銦鎵硒CIGS(CIS中摻入Ga)等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜Si系太陽能電池。這種太陽能電池是另一種受歡迎的半導體類型。制備CIGS的技術在歐洲和日本越來越受到重視,而且世界各地的生產商們使用這種技術來充分發掘環境友好型材料的轉換效率的潛力。
薄膜太陽能電池它性能的好壞以及壽命長短主要是由其參數而決定的,薄膜太陽能電池的主要性能包括額定容量、額定電壓、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。在設計規定的條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下,電池應能放出的容量,單位為安培小時,以符號C表示。容量受放電率的影響較大,所以常在字母C的右下角以阿拉伯數字標明放電率,如C20=50,表明在20時率下的容量為50安·小時。電池的理論容量可根據電池反應式中電極活性物質的用量和按法拉第定律計算的活性物質的電化學當量求出。由于電池中可能發生的副反應以及設計時的特殊需要,電池的實際容量往往低于理論容量。電池在常溫下的典型工作電壓,又稱標稱電壓。它是選用不同種類電池時的參考。電池的實際工作電壓隨不同使用條件而異。電池的開路電壓等于正、負電極的平衡電極電勢之差。它只與電極活性物質的種類有關,而與活性物質的數量無關。電池電壓本質上是直流電壓,但在某些特殊條件下,電極反應所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會造成電壓的微小波動,這種現象稱為噪聲。波動的幅度很小但頻率范圍很寬,故可與電路中自激噪聲相區別。電池內具有很大的電極-電解質界面面積,故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯回路。但實際情況復雜得多,尤其是電池的阻抗隨時間和直流電平而變化,所測得的阻抗只對具體的測量狀態有效。儲存壽命指從電池制成到開始使用之間允許存放的最長時間,以年為單位。包括儲存期和使用期在內的總期限稱電池的有效期。儲存電池的壽命有干儲存壽命和濕儲存壽命之分。循環壽命是蓄電池在滿足規定條件下所能達到的充放電循環次數。在規定循環壽命時必須同時規定充放電循環試驗的制度,包括充放電速率、放電深度和環境溫度范圍等。