如何提高太陽(yáng)能電池效率?太陽(yáng)能電池電級(jí)材料有哪些?

太陽(yáng)能電池作為常用電池類型，在現(xiàn)代社會(huì)得到了進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí)，太陽(yáng)能電池為我們的生活帶來(lái)了諸多便利，如美團(tuán)單車上面的太陽(yáng)能電池，為定位續(xù)航提供了支持。為增進(jìn)大家對(duì)太陽(yáng)能電池的認(rèn)識(shí)，本文將介紹提高太陽(yáng)能電池效率的技術(shù)以及太陽(yáng)能電池的電級(jí)材料。如果你對(duì)太陽(yáng)能電池具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、如何提高太陽(yáng)能電池效率

太陽(yáng)能電池，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，又稱為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，它只要被滿足一定照度條件的光照度，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽(yáng)能光伏(Photovoltaic，縮寫為PV)，簡(jiǎn)稱光伏。

太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光伏效應(yīng)工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。

我們所說(shuō)的太陽(yáng)能電池效率是什么意思?我們使用的每個(gè)設(shè)備都具有一定的效率?？紤]一臺(tái)每小時(shí)可生產(chǎn)10個(gè)氣球的機(jī)器。在這十個(gè)氣球中，有兩個(gè)氣球有孔或其他類型的缺陷。這意味著該機(jī)器的效率為80%，因?yàn)樵摍C(jī)器吸收了生產(chǎn)10個(gè)氣球所需的原材料，但僅將其中的80%轉(zhuǎn)換為有用的輸出。因此，設(shè)備的效率代表了提供給它的每單位輸入所產(chǎn)生的有用輸出量。

晶體硅太陽(yáng)能電池的理論效率為25%(AMO1.0光譜條件下)。太陽(yáng)能電池的理論效率與入射光能轉(zhuǎn)變成電流之前的各種可能損耗的因素有關(guān)。其中，有些因素由太陽(yáng)能電池的基本物理決定的，有些則與材料和工藝相關(guān)。從提高太陽(yáng)能電池效率的原理上講，應(yīng)從以下幾方面著手：

1、 減少太陽(yáng)能電池薄膜光反射的損失

2、 降低PN結(jié)的正向電池(俗稱太陽(yáng)能電池暗電流)

3、 PN結(jié)的空間電荷區(qū)寬度減少，幷減少空間電荷區(qū)的復(fù)合中心。

4、 提高硅晶體中少數(shù)載流子壽命，即減少重金屬雜質(zhì)含量和其他可作為復(fù)合中心的雜質(zhì)，晶體結(jié)構(gòu)缺陷等。

5、 當(dāng)采取太陽(yáng)能電池硅晶體各區(qū)厚度和其他結(jié)構(gòu)參數(shù)。

目前提高太陽(yáng)能電池效率的主要措施如下，而各項(xiàng)措施的采用往往引導(dǎo)出相應(yīng)的新的工藝技術(shù)。

(1) 選擇長(zhǎng)載流子壽命的高性能襯底硅晶體。

(2) 太陽(yáng)能電池芯片表面制造絨面或倒金字塔多坑表面結(jié)構(gòu)。電池芯片背面制作背面鏡，以降低表面反射和構(gòu)成良好的隔光機(jī)制。

(3) 合理設(shè)計(jì)發(fā)射結(jié)結(jié)構(gòu)，以收集盡可能多的光生載流子。

(4) 采用高性能表面鈍化膜，以降低表面復(fù)合速率。

(5) 采用深結(jié)結(jié)構(gòu)，幷在金屬接觸處加強(qiáng)鈍化。

(6) 合理的電極接觸設(shè)計(jì)以達(dá)到低串聯(lián)電阻等。

二、太陽(yáng)能電池的電極材料有哪些

太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作 的菁膜式太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的式太陽(yáng)能民池則還處于萌芽階段。太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，形成新的空穴由-電子對(duì)。在p-n結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。這就是光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的工作原理。

太陽(yáng)能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄式和非結(jié)晶系膜式(以下表示為a-)兩大類，而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。

按材料可分類硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)薄膜形，百化合物半導(dǎo)體薄膜形又分為 非結(jié)晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP)、ⅡⅥ族(cds系)和磷化鋅(Zn3P2)等。插表列出了各類太陽(yáng)能電池的分類和用途。

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