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非晶硅薄膜电池应用及前景分析
http://www.shejis.com/    2020-05-09 21:41:53    文字:【】【】【
摘要:0引言 随着能源危机与环境污染问题越来越严重,社会各界对能源消耗的可持续性发展日益重视,尤其引起了各国政府对清洁的、可再生能源的关注和青睐,新型能源成为国际学术界和各国研究、开发的重点,而太阳能是新能源发展的主要方向之一 。根据美国能源信息管理局的预测,到2010年,世界煤炭、水力和核能发电将有6.4%

  0引言

  随着能源危机与环境污染问题越来越严重,社会各界对能源消耗的可持续性发展日益重视,尤其引起了各国政府对清洁的、可再生能源的关注和青睐,新型能源成为国际学术界和各国研究、开发的重点,而太阳能是新能源发展的主要方向之一 。根据美国能源信息管理局的预测,到2010年,世界煤炭、水力和核能发电将有6.4%的电力供应缺口;到2020年,这一缺口将增至10.7%;这一供应缺口不得不用可再生能源去弥补,而利用太阳能发电将起着重要的作用。

  太阳能光伏发电是太阳能利用的一个主要方面,目前常用的太阳能电池有单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅薄膜电池。在欧美一些国家,因为政府的一些优惠政策及单晶硅、多晶硅电池具有研发早、转化效率高、生产工艺成熟等优点,得到了一定数量的推广。但是单晶硅、多晶硅电池组件的硅料提纯、制取过程中消耗大量的电能,发电成本远高于其他能源形式。经分析,单晶硅、多晶硅电池成本下降有两种途径:提高转化率和降低硅片厚度。根据电池转化率和硅片厚度变化趋势可以测算多晶硅系统价格变化趋势,最高值分别是22%和150μm,这个数值接近晶硅的成本极限;根据模型测算,按照年日照1 000h测算,2020年多晶硅电池系统的发电成本为2.02元/kW·h;年日照1 300h的发电成本为1.55元/kW ·h,这一数据接近晶硅的成本底线,但仍不足以与煤炭等常规能源相比翻,市场前景日益黯淡。单晶硅、多晶硅电池的这些缺点在客观上为非晶硅薄膜电池的发展提供了契机。

  1非晶硅薄膜电池简介

  非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO),然后依次用等离子体反应沉积P型、i型、n型三层a-Si(单结),接着再蒸镀金属电极铝(A1),光从玻璃面人射,电池电流从透明导电膜和铝引出,其结构可表示为glass/TCO/pin/A1,最后用EVA (乙烯一醋酸乙烯共聚物)、底面玻璃封装,衬底也可以是不锈钢片、塑料等作衬底。

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