晶體硅太陽(yáng)能電池-文庫(kù)吧資料
2025-06-29 16:15本頁(yè)面
【正文】 導(dǎo)體的接觸電阻等的損失。只有盡量減少損失才能開(kāi)發(fā)出效率足夠高的太陽(yáng)能電池。如硅的帶隙Eg=，不能被吸收；，一個(gè)光子只產(chǎn)生一個(gè)電子，多余能量不能利用，以熱的形式損失；硅表面反射率35%，造成較大的反射損失；其他如二極管非線(xiàn)性損失、復(fù)合損失、接觸電阻損失都造成硅電池效率的下降。現(xiàn)有的影響太陽(yáng)能電池效率的因素主要有電學(xué)損失和光學(xué)損失，光學(xué)損失主要是表面反射、遮擋損失和電池材料本身的光譜效應(yīng)特性；電量轉(zhuǎn)換損失包括載流子損失和歐姆損失。30多年來(lái)，太陽(yáng)電池硅片厚度從70年的450～500μm 降低到目前的150～180μm，降低了一半以上，硅材料用量大大減少，對(duì)太陽(yáng)電池成本降低起到了重要作用，是技術(shù)進(jìn)步促進(jìn)成本降低的重要范例之一，如圖2－3普通硅太陽(yáng)能電池的多種損失機(jī)制顯示了太陽(yáng)電池硅片厚度的降低。其他如SunPower公司開(kāi)發(fā)出一種采用絲網(wǎng)印刷工藝的低成本背面點(diǎn)接觸電池，效率已達(dá)22%；三洋公司生產(chǎn)的HIT電池，%；德國(guó)Konstanz ISEC采用n型ZEBRA %效率，背面的光照可得到20%額外的輸出功率。發(fā)射極的表面鈍化降低表面態(tài)，同時(shí)減少了前表面的少子復(fù)合。這會(huì)減少背電極的接觸電阻，又增加了硼背面場(chǎng)，蒸鋁的背電極本身又是很好的背反射器，從而進(jìn)一步提高了電池的轉(zhuǎn)化效率。柵指電極下的濃磷擴(kuò)散可以減少柵指電極接觸電阻；而受光區(qū)域的淡磷擴(kuò)散能滿(mǎn)足橫向電阻功耗小，且短波響應(yīng)好的要求。相對(duì)于尚德PLUTO是對(duì)PERL技術(shù)的“高仿”電池，中電SE電池可視為“低仿”，如圖2－2 PERL電池結(jié)構(gòu)是PERL電池結(jié)構(gòu)圖。如新南威爾士大學(xué)研究了近20年的先進(jìn)電池系列PESC、PERC、PERL電池，2001年，％，接近理論值，是迄今為止的最高記錄。這些電池結(jié)構(gòu)采用不同的技術(shù)途徑解決了電池的柵線(xiàn)細(xì)化、選擇性擴(kuò)散、表面鈍化等問(wèn)題，可以將電池產(chǎn)業(yè)化效率提升2～3個(gè)百分點(diǎn)。僅靠工藝水平的改進(jìn)對(duì)電池效率的提升空間已經(jīng)越來(lái)越有限，電池效率的進(jìn)一步提升將依賴(lài)新結(jié)構(gòu)、新工藝的建立。組件壽命的提升依賴(lài)于組件封裝材料及封裝工藝的改善。效率的提高依賴(lài)工藝的改進(jìn)、材料的改進(jìn)及電池結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。圖2－1量產(chǎn)太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率晶體硅電池發(fā)展的趨勢(shì)是低成本、高效率，這是光伏技術(shù)的發(fā)展方向。今后，在如何開(kāi)發(fā)新技術(shù)以得到低價(jià)格的多晶硅材料，如何得到高效率、大面積多晶硅太陽(yáng)能電池等方面還有許多工作可做。但多晶硅太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)不斷的努力，目前其能量轉(zhuǎn)換效率與單晶硅太陽(yáng)能電池已基本上在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。為解決單晶硅太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程復(fù)雜、能耗大的缺點(diǎn)，用澆鑄法或晶帶法制造的多晶硅太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)取得了進(jìn)展。由于受單晶硅材料價(jià)格及相應(yīng)繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅成本據(jù)高不下；硅太陽(yáng)電池尺寸相對(duì)較小，若組成光伏系統(tǒng)，要用數(shù)十個(gè)相同的硅太陽(yáng)電池連接起來(lái)，造成系統(tǒng)成本較高。雖然晶體硅太陽(yáng)能電池被廣泛應(yīng)用，但晶體硅的禁帶寬度Eg=，太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換理論效率相對(duì)較低；硅材料是間接能帶材料，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，硅的光吸收系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它太陽(yáng)能光電材料，如同樣吸收95％以上的太陽(yáng)光，GaAS太陽(yáng)電池只需要5～10μm，而硅太陽(yáng)電池在150～200μm以上，才能有效地吸收太陽(yáng)能；高性能單晶硅電池是建立在高
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