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太陽能薄膜電池，CIGS薄膜太陽能光伏電池是什么原理

來源：整理時間：2023-08-21 02:23:21 編輯：智能門戶手機版

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1，CIGS薄膜太陽能光伏電池是什么原理
2，請問薄膜太陽能電池工藝及原理是什么
3，薄膜太陽能電池有哪些發(fā)展優(yōu)勢為什么能成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資
4，薄膜太陽能電池

1，CIGS薄膜太陽能光伏電池是什么原理

和晶硅一樣的，類似PIN結(jié)構(gòu)襯底/Mo/CIGS/CdS/i-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al；其中光吸收層CIGS薄膜為p型半導體，其表面貧Cu呈n型與緩沖層CdS和i-ZnO共同成為n層

CIGS薄膜太陽能光伏電池是什么原理

2，請問薄膜太陽能電池工藝及原理是什么

在化學電池中，化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進行氧化、還原等化學反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在兩個電極上進行。負極活性物質(zhì)由電位較負并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。正極活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類，含氧酸及其鹽類等。電解質(zhì)則是具有良好離子導電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機或無機非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。當外電路斷開時，兩極之間雖然有電位差(開路電壓)，但沒有電流，存儲在電池中的化學能并不轉(zhuǎn)換為電能。當外電路閉合時，在兩電極電位差的作用下即有電流流過外電路。同時在電池內(nèi)部，由于電解質(zhì)中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng)，以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移。電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來完成。因此，電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時，電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過程的方向恰與放電相反；電極反應(yīng)必須是可逆薄膜太陽能電池的，才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過程的正常進行。因此，電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。為吉布斯反應(yīng)自由能增量(焦)；F為法拉第常數(shù)=96500庫=26.8安·小時；n為電池反應(yīng)的當量數(shù)。這是電池電動勢與電池反應(yīng)之間的基本熱力學關(guān)系式，也是計算電池能量轉(zhuǎn)換效率的基本熱力學方程式。實際上，當電流流過電極時，電極電勢都要偏離熱力學平衡的電極電勢，這種現(xiàn)象稱為極化。電流密度（單位電極面積上通過的電流）越大，極化越嚴重。極化現(xiàn)象是造成電池能量損失的重要原因之一。極化的原因有三：①由電池中各部分電阻造成的極化稱為歐姆極化；②由電極——電解質(zhì)界面層中電荷傳遞過程的阻滯造成的極化稱為活化極化；③由電極——電解質(zhì)界面層中傳質(zhì)過程遲緩而造成的極化稱為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應(yīng)面積、減小電流密度、提高反應(yīng)溫度以及改善電極表面的催化活性。

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請問薄膜太陽能電池工藝及原理是什么

3，薄膜太陽能電池有哪些發(fā)展優(yōu)勢為什么能成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資

　　當國內(nèi)的多晶硅之戰(zhàn)打得不可開交之時，薄膜太陽能電池的盛宴卻已悄然開席。作為光伏發(fā)電領(lǐng)域里的兩大主力“健將”，晶體硅電池和薄膜電池，似乎拉開了一場爭霸賽?！　”∧る姵仡櫭剂x就是將一層薄膜制備成太陽能電池，其用硅量極少，更容易降低成本，同時它既是一種高效能源產(chǎn)品，又是一種新型建筑材料，更容易與建筑完美結(jié)合。在國際市場硅原材料持續(xù)緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為國際光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點。　　目前已經(jīng)能進行產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的薄膜電池主要有3種：硅基薄膜太陽能電池、銅銦鎵硒薄膜太陽能電池（CIGS）、碲化鎘薄膜太陽能電池（CdTe）?！　”∧ぬ柲茈姵仉m然早已出現(xiàn)，但由于光電轉(zhuǎn)換效率低、衰減率（光致衰退率）較高等問題，前些年未引起業(yè)界的足夠關(guān)注，市場占有率很低。隨著其技術(shù)的不斷進步，光電轉(zhuǎn)換效率得到迅速提高，現(xiàn)在比2年以前約提升了30%-40%，雖然仍然與晶體硅電池相比有很大差距，但其用料少、工藝簡單、能耗低，成本有一定優(yōu)勢，越來越被業(yè)界所接受。因此近3年來薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展?！　?007年全球太陽能電池產(chǎn)量達到3,436MW，較2006年增長了56%，中國廠商2007年市占率由2006年的20%提升至35%，而日本廠商市占率則由2006年的39%下滑至26%，日本廠商市占率下滑除了受到上游硅料供應(yīng)吃緊及日本本土市場光伏系統(tǒng)裝置容量下降等因素影響之外，日系廠商開始布局下一世代薄膜太陽能電池領(lǐng)域發(fā)展也有相當大的關(guān)系。　　2007年薄膜太陽能電池產(chǎn)量（包括a-Si、μc-Si、CdTe、CIGS等技術(shù)）增速持續(xù)超越整體產(chǎn)業(yè)，2007年薄膜太陽能電池產(chǎn)量達到400MW，較06年的181MW大幅增長了120%，2007年薄膜太陽能電池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%，而2008年已達到15%-20%。在薄膜太陽能電池透過電池轉(zhuǎn)換效率進一步提升以及大面積生產(chǎn)的成本優(yōu)勢，其市占率有進一步提升空間?！　∨c此相應(yīng)，繼太陽能組件熱、多晶硅熱之后，薄膜電池又成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資熱點?！　∨c晶體硅電池相比，薄膜電池的成本下降潛力要大得多，這主要得益于薄膜電池的技術(shù)進步日新月異。薄膜太陽能預(yù)計未來的產(chǎn)能可能會達到整個太陽能行業(yè)的20%，而2007年只有7.6%，可見這當中的空間。薄膜太陽能就是要做得薄，要提高性能指標，有很多物理方法，比如說離子束方法沉積納米晶硅薄膜這種工藝，如果國內(nèi)企業(yè)能夠在這些方法上面有所提升，將會非常有前景?！　≈袊顿Y資訊網(wǎng)2009-2012年中國薄膜太陽能電池行業(yè)投資分析及前景預(yù)測報告

薄膜太陽能電池有哪些發(fā)展優(yōu)勢為什么能成為國內(nèi)光伏領(lǐng)域新的投資

4，薄膜太陽能電池

非晶硅(a-Si)太陽電池是在玻璃(glass)襯底上沉積透明導電膜(TCO)，然后依次用等離子體反應(yīng)沉積p型、i型、n型三層a-Si，接著再蒸鍍金屬電極鋁(Al).光從玻璃面入射，電池電流從透明導電膜和鋁引出，其結(jié)構(gòu)可表示為glass/TCO/pin/Al，還可以用不銹鋼片、塑料等作襯底。硅材料是目前太陽電池的主導材料，在成品太陽電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽電池的厚度不到1μm，不足晶體硅太陽電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太陽電池的制造溫度很低(～200℃)、易于實現(xiàn)大面積等優(yōu)點，使其在薄膜太陽電池中占據(jù)首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。特別是射頻輝光放電法由于其低溫過程(～200℃)，易于實現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)成為國際公認的成熟技術(shù)。在材料研究方面，先后研究了a-SiC窗口層、梯度界面層、μC-SiC p層等，明顯改善了電池的短波光譜響應(yīng).這是由于a-Si太陽電池光生載流子的生成主要在i層，入射光到達i層之前部分被p層吸收，對發(fā)電是無效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更寬的光學帶隙，因此減少了對光的吸收，使到達i層的光增加；加之梯度界面層的采用，改善了a-SiC/a-Si異質(zhì)結(jié)界面光電子的輸運特性.在增加長波響應(yīng)方面，采用了絨面TCO膜、絨面多層背反射電極(ZnO/Ag/Al)和多帶隙疊層結(jié)構(gòu)，即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al結(jié)構(gòu).絨面TCO膜和多層背反射電極減少了光的反射和透射損失，并增加了光在i層的傳播路程，從而增加了光在i層的吸收.多帶隙結(jié)構(gòu)中，i層的帶隙寬度從光入射方向開始依次減小，以便分段吸收太陽光，達到拓寬光譜響應(yīng)、提高轉(zhuǎn)換效率之目的。在提高疊層電池效率方面還采用了漸變帶隙設(shè)計、隧道結(jié)中的微晶化摻雜層等，以改善載流子收集。

非晶硅(amorphoussilicon,a-si)、微晶硅(nanocrystallinesilicon，nc-si，microcrystallinesilicon，mc-si)、化合物半導體ii-iv族[cds、cdte(碲化鎘)、cuinse2]、色素敏化染料(dye-sensitizedsolarcell)、有機導電高分子(organic/polymersolarcells)、cigs(銅銦硒化物)..等　　薄膜太陽能模塊是由玻璃基板、金屬層、透明導電層、電器功能盒、膠合材料、半導體層..等所構(gòu)成的。

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