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提高硅太阳能电池功率的两种技能

本站为您提供的提升硅太阳能电池效率的两种技术,最近,研究人员在寻求提升太阳能电池效率方面,取得了突破性的技术进展。其中有通过干法绒面优化上表面的结构和在外延层/衬底界面处插入一个中间多孔硅反射镜。采用这两种方式

  最近,研究人员在寻求进步太阳能电池功率方面,取得了突破性的技能开展。其中有经过干法绒面优化上外表的结构和在外延层/衬底界面处刺进一个中心多孔硅反射镜。选用这两种方法可将太阳能电池的功率进步到约14%。

  两种进步功率的技能

  与根据体硅的太阳能电池比较,外延薄膜太阳能电池比较廉价。但现在外延薄膜太阳能电池的首要缺陷是它们的功率相对较低。已有两种技能标明能进步薄膜太阳能电池的功率。一是使用卤素原子等离子加工,优化上外表结构,另一种技能是在外延层/衬底界面处引进中心反射镜。优化的上外表结构兼有满意均匀光散射(朗伯折射,LamberTIanrefracTIon)的要求和经过微量减除硅来下降反射(由于外延硅层已适当薄)两个长处。引进中心反射镜(多重布拉格反射镜)将低能光子的途径长度至少延长了7倍,终究大大进步了太阳能电池的功率。

  低本钱太阳能电池

  根据单晶或多晶体硅基底的硅太阳能电池是光伏商场的主体。但若悉数用高纯硅制造,出产这种太阳能电池十分耗能,而且比较贵重。为进一步推进光伏工业的开展,应经过下降资料成原本大力削减太阳能电池的出产本钱。外延薄膜硅太阳能电池具有成为体硅太阳能电池的低本钱代替计划的潜力。与当时的体硅太阳能电池(200μm)比较,这种丝网印刷太阳能电池选用的衬底较廉价和有源硅层较薄(20μm)。这种低本钱衬底包含高掺杂的晶体硅晶圆(用冶金级硅或废料加工的纯洁硅)。用化学气相堆积法(CVD)在这种衬底上堆积一层外延有源硅薄层。

  上外表等离子绒面

  经过处理太阳能电池活性层的上外表,外表光散射发生变化,然后影响太阳能电池的功能。意图是构成最理想的上外表,100%漫反射(朗伯折射,表现出全散射)。此刻光子平均以60°的视点穿过活性层,使得传达途径长度增大两倍。也就是说,仅20μm厚的活性层的光学表现为40μm厚。

  工业竞争力

  外延薄膜硅太阳能电池的出产工艺与传统的体硅太阳能电池十分类似。因而,与其它薄膜技能比较,在现有的出产线中完成外延薄膜硅太阳能出产相对简单。不过,外延薄膜硅太阳能电池工业竞争力的首要不足之处在于,比起传统的体硅太阳能电池,薄膜硅太阳能电池的功率较低:这些电池的开路电压和填充因数能够到达与体硅太阳能电池附近的水平,但由于存在光学活性薄层(与体硅厚度200μm比较,薄膜硅的活性层厚度仅20μm),光从外延层传输到衬底时,衬底质量较差引起光丢失,短路电流丢失,最多可高达7mA/cm2。应战在于如安在功率和本钱之间取得完美的平衡,还须考虑大规模工业出产。本文介绍两种可延长光学途径长度并因而进步外延薄膜硅太阳能电池功率的技能:等离子绒面和在低本钱硅衬底与活性层的界面处刺进多孔硅反射镜。结果标明,这些办法可将外延薄膜硅太阳能电池的功率进步至14%左右。

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