薄膜太阳能电池

  薄膜太阳能电池(thin film solar cell),是指用硅、硫化镉、砷化镓等薄膜为基体材料的太阳能电池。薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨,金属片等不同材料当基板来制造,形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm,目前转换效率以可达13%。

发电原理

  薄膜太阳能电池,是以pn半导体接面作为光吸收及能量转换的主体结构。在基板上分别涂上二种具不同导电性质的p型半导体及n型半导体,当太阳光照射在pn接面,部份电子因而拥有足够的能量,离开原子而变成自由电子,失去电子的原子因而产生电洞。透过p型半导体及n型半导体分别吸引电洞与电子,把正电和负电分开,在pn接面两端因而产生电位差。在导电层接上电路,使电子得以通过,并与在 pn 接面另一端的电洞再次结合,电路中便产生电流,再经由导线传输至负载。

  从光产生电的过程当中可知,薄膜太阳能电池的能量转换效率,与材料的能隙大小、光吸收系数及载子传输特性攸关,因此厂商就提升转换效率的研发方向,往往也从材料选用、镀膜方面着手。

种类

  非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon,nc-Si,Microcrystalline Silicon,mc-Si)、化合物半导体II-IV 族[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化物)等。

特点

  1.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)

  2.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)

  3.有较佳的功率温度系数

  4.材料供应无虑

  5.较高的累积发电量

  6.只需少量的硅原料

  7.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少

  8.厚度较晶圆太阳能电池薄

  9.较佳的光传输

  10.可与建材整合性运用(BIPV)

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