薄膜電池顧名思義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(shí)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(shì)和新熱點(diǎn)。 目前已經(jīng)能進(jìn)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)。
薄膜電池原理
薄膜電池發(fā)電原理與晶硅相似,當(dāng)太陽光照射到電池上時(shí),電池吸收光能產(chǎn)生光生電子—空穴對(duì),在電池內(nèi)建電場的作用下,光生電子和空穴被分離,空穴漂移到P 側(cè),電子漂移到N 側(cè),形成光生電動(dòng)勢(shì),外電路接通時(shí),產(chǎn)生電流。
薄膜電池特點(diǎn)
1、相同遮蔽面積下功率損失較?。ㄈ豕馇闆r下的發(fā)電性佳)
2、照度相同下?lián)p失的功率較晶圓太陽能電池少
3、有較佳的功率溫度系數(shù)
4、較佳的光傳輸
5、較高的累積發(fā)電量
6、只需少量的硅原料
7、沒有內(nèi)部電路短路問題(聯(lián)機(jī)已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時(shí)內(nèi)建)
8、厚度較晶圓太陽能電池薄
9、材料供應(yīng)無慮
10、可與建材整合性運(yùn)用(BIPV)
薄膜電池優(yōu)點(diǎn):
?。?)成本低,根據(jù)Photon 的預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)到2012 年下降到2.08 美元/w;預(yù)計(jì)薄膜電池的平均價(jià)格能夠從2.65 美元/w 降至1.11 美元/w,與晶體硅相比優(yōu)勢(shì)明顯;而相關(guān)薄膜電池制造商的預(yù)測(cè)更加樂觀,EPV 估計(jì)到2011 年,薄膜組件的成本將大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估計(jì)2011 年GW 級(jí)別的電站其組件成本將降低于0.7 美元/w,這主要是由轉(zhuǎn)化率提高和規(guī)?;瘞淼?。
?。?)弱光性好
?。?)適合與建筑結(jié)合的光伏發(fā)電組件(BIPV),不銹鋼和聚合物襯底的柔性薄膜太陽能電池適用于建筑屋頂?shù)龋鶕?jù)需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墻。
薄膜電池缺點(diǎn):
?。?)效率低,單晶硅太陽能電池,單體效率為14%-17%(AMO),而柔性基體非晶硅太陽電池組件(約1000平方厘米)的效率為10-12%,還存在一定差距。
?。?)穩(wěn)定性差,其不穩(wěn)定性集中體現(xiàn)在其能量轉(zhuǎn)換效率隨輻照時(shí)間的延長而變化,直到數(shù)百或數(shù)千小時(shí)后才穩(wěn)定。這個(gè)問題一定程度上影響了這種低成本太陽能電池的應(yīng)用。
(3)相同的輸出電量所需太陽能電池面積增加,與晶體硅電池相比,每瓦的電池面積會(huì)增加約一倍,在安裝空間和光照面積有限的情況下限制了它的應(yīng)用。