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薄膜电池有哪些类型?

2021-01-24   点击量:272

1.硅基薄膜电池


硅基薄膜电池包括非晶硅薄膜电池、微晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池,而目前市场主要是非晶硅薄膜电池产品。非晶硅的禁带宽度为1.7eV,通过掺硼或磷可得到p型或n型a-Si。为了提高效率和改善稳定性,还发展了p-i-n/p-i-n双层或多层结构式的叠层电池。


2.碲化镉(CdTe)薄膜电池


碲化镉薄膜电池是最早发展的太阳电池之一,由于其工艺过程简单,制造成本低,实验室转换效率已超过16%,大规模效率超过12%,远高于非晶硅电池。不过由于镉元素可能对环境造成污染,使用受到限制。近年来美国FirstSolar公司采取了独特的蒸气输运法沉积等特殊措施,解决了污染问题,开始大规模生产,并为德国建造世界最大的光伏电站提供40MW碲化镉太阳电池组件。


3.铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池


铜铟镓硒薄膜电池是近年来发展起来的新型太阳电池,通过磁控溅射、真空蒸发等方法,在基底上沉积铜铟镓硒薄膜,薄膜制作方法主要有多元分布蒸发法和金属预置层后硒化法等。基底一般用玻璃,也可用不锈钢作为柔性衬底。实验室最高效率已接近20%,成品组件效率已达到13%,是目前薄膜电池中效率最高的电池之一。


4.砷化镓(GaAs)薄膜电池


砷化镓薄膜电池是在单晶硅基板上以化学气相沉积法生长GaAs薄膜所制成的薄膜太阳电池,其直接带隙1.424eV,具有30%以上的高转换效率,很早就被应用于人造卫星的太阳电池板。然而砷化镓电池价格昂贵,且砷是有毒元素,所以极少在地面应用。


5.染料敏化薄膜电池


染料敏化太阳电池是太阳电池中相当新颖的技术产品,由透明导电基板、二氧化钛(TiO2)纳米微粒薄膜、染料(光敏化剂)、电解质和ITO电极所组成。目前仍停留在实验室阶段,实验室最高效率在11%左右。


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钜大特种电池工程研究院

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