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【甘肅AG环亚国际旗舰厅新能源】分享:單晶矽、多晶矽、非晶矽……太陽能電池板有辣麽多種類你都知道嗎?

時間:2019-12-28 10:44:46點擊量:50

科技發展的如此迅速,20多年來我們親眼見證了信息化時代的進步,從電視媒體到網絡媒體,我們現在人人都擁有一部智能手機,溝通基本靠微信,買貨基本靠淘寶,吃飯基本靠團購……生活的種種便利給我們帶來一種錯覺:那就是科技已經很強大了!殊不知有些領域還停留在幾十年甚至100年前的程度,那就是“發電”。

我們目前最成熟的技術就是火力發電和風力發電以及太陽能發電。其中火力發電幾乎占到了城市供電量的絕大多數份額,環境汙染和資源減少成為了世界性的難題,世界環保組織也提倡大家能節約用電,但畢竟不是解決問題的方法,發現新的能源成為了科學家的新課題。那麽在沒有新能源之前電子愛好者如何自主發電呢?電陽能電池板則成了最方便也最經濟的選擇。下麵小編就列出三種不同的電池板種類供大家學習和了解。

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單晶矽電池

單晶矽太陽能電池板以純度99.999%的單晶矽為原料,批量生產過程中也有用半導體器件加工後的頭、尾料和瑕疵的單晶矽材料,回爐再複拉,製成太陽能電池專用單晶矽棒,再將其切成0.3mm厚度的矽片,經過成形、拋磨、清洗等工序,製成電池原料矽片。接著,要在該矽片上進行摻雜和擴散,一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等元素。擴散是在石英管製成的高溫擴散爐中進行,從而在矽片上形成具有光電轉化功能的“PN”結。然後,采用絲網印刷技術,將銀漿印製在矽片上,做成柵線,燒結後形成電極,用於收集和傳輸光/電轉換的電流。至此,單晶矽光伏電池單體片即告完成。將檢驗後參數一致的單體片,按國際電工委員會IEC 1215標準,采用如36片或72片單體電池片進行串、並混聯(避免因為某片損壞、開路,導致整個串聯支路電池片失效),製成12V、24V、48V或者其他電壓輸出的電池板組件,並在柵線麵整體塗覆減反射膜、抗紫外線劑、抗氧化劑和固化劑等,以阻止光能被鏡麵般的矽片反射掉,利於吸收光能,又可延長光伏電池的壽命,最後,采用抗機械衝擊能力較強的鋁合金邊框進行裝裹,並由其背部密封接線盒引出光伏供電專用電纜線及超強防水插頭。

多晶矽電池

雖然“矽”的初級原料取之不盡,但“矽”的提煉、提純卻十分不易,且耗能巨大,於是,兼顧“矽”的用量及光伏發電效率,又研製出多晶矽太陽能電池(見圖2)。我們知道,單晶矽棒呈圓柱狀,製作成單體電池片時,4個角將存在菱形倒角,呈缺損方形,製作成組(板)後將存在平麵利用率低下的缺點。

多晶矽太陽能電池是選擇電阻率為100~300Ω•cm的廢次單晶矽尾料和冶金級矽材料,粉碎後,用一定比例的氫氟酸和硝酸混合液進行腐蝕,再用去離子水衝洗至中性後烘幹。將其裝入石英坩堝,加入適量硼矽,放入澆鑄爐,在真空狀態中加熱熔化後保溫約20min,然後注入方形石墨鑄模中,待慢慢凝固冷卻後,即為多晶矽錠,將此切片,加工成方形的太陽能電池片,既可提高材質利用率,又方便組裝。與單晶矽太陽能電池相比,多晶矽電池雖有成本優勢,但因其存在晶界、晶格錯位和材料中的雜質碳和氧量高的緣故,多晶矽電池的光電轉換效率始終在低位徘徊。近幾年,多晶矽太陽能電池技術水平提升很快,其組件轉換效率達到了15%以上,與單晶矽電池片的差距正在逐步減小。

非晶矽太陽能電池(又稱薄膜電池)

非晶矽太陽能電池是以價格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨和金屬片等材料充當基板,采用方式各異的沉積技術,一層又一層地把P型或N型半導體材料生長上去,形成半導體能帶,它的結構內部有許多所謂的“懸鍵”,也就是沒有和周圍原子成鍵的電子,這些電子在光照作用下發生移動,形成內部電場,並產生了電流。緣於材質和技術工藝,非晶矽電池可以做得很薄,厚度僅有數微米。薄膜太陽電池種類繁多,有非晶矽、砷化镓III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。薄膜電池除可製成平板、平麵之外,還可製成柔性可彎曲的透明薄膜電池,可與建築物結合甚至與建築物的玻璃融為一體。由於薄膜電池矽用量的大幅降低,成本優勢十分明顯,但受製於材料造成的光電效率衰退,穩定性不高,發電效率最高約為13%。

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