太阳能光伏系统概论第三章中

太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com 3.3 太阳电池的种类太阳电他根据其使用的材料可分成硅系太阳电池、化合物系太阳电池以及有机半导体系太阳电池等类型，如图 3.7 所示。硅系太阳电池可分成结晶硅系太阳电池和非晶硅系太阳电池。而结晶硅系又可分成单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。化合物半导体太阳电他可分为 M-V 族化合物( GaAs)太阳电池 IR-V1 族化合物 (CdS/CdTe)太阳电池以及三元 (I -1-N 族 )化合物 (CuInSe2:CIS)太阳电池等。有机半导体太阳能电池可分成色素增感型太阳能电池以及有机薄膜 (固体 )太阳电池等。如果根据太阳电池的形式、用途等还可分成民生用、电力用、透明电枪、半透明电池、柔软性电池、混合型电池 (HIT 电池 )、层积电池等。太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com 3 .31 单晶硅太阳能电池自太阳电池发明以来，单晶硅太阳电池开发的历史址长。人们最早使用的太阳电池是结晶硅太阳电池。图 3.8 为单晶硅太阳电池的外观，单晶硅太阳电池的硅原子的排列非常规则，在硅太阳电池中转换效率最高，转换效率的理论值为 24%一 26%，实际产品的单品硅太阳电池的转换效率为巧 %一 18%以上，从宇宙到住宅、街灯等已得到广泛地应用目前主要用于发电。与其他的太阳电池比较，制造单晶硅太阳电池所用硅材料比较丰富 ;制造技术比较成熟 ;结晶中的缺陷较少， 转换效率较高 ;可靠性较高， 特性比较稳定等特点。可使用 20 年以上，但制造成本较高。3.3.2 多晶硅太阳电池图 3.9 为多晶硅太阳电池的外观 .它由单晶硅孩粒聚太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com 集而成。多晶硅太阳电池转换效率的理论值为 20%，实际产品的转抉效率为 12%--14%。与单晶硅太阳电池的转换效率相比虽然略低，但山于多晶硅太阳电池的原材料较丰富，制造比较容易，因此，共使用盆已超过单晶硅太阳电池，占主导地位。由于结晶系太阳电池可以稳定地工作，具有较高的可林性和转换效率，因此现在所使用的太阳电池主要是硅太阳电池用的太阳电池中占主流。3.3.3 非晶硅太阳电池图 3.10为非晶硅太阳电池的外观它的原子排列呈现无规则状态，转换效率的理论值为 18%，但实际产品的转换效率为 9%左右。这种电池早期存在劣化特性率下降的现象。非晶硅太阳电池的初期劣化转换效率得到提，即在太阳光的照射下，初期存在转换效，效太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com 率的得到提高。非晶硅太阳电池是在玻璃板卜使川燕镀非品吐的方法，在薄膜状态 (厚度为故微米 )下制作而成。与结 III)硅太阳电池相比 .可大大减少制作太阳电池所需的材料，大址尘产时成本较低。尽管非品硅太阳电池的转换效率不高但卜品硅太阳电他具有制造工艺简单 .易大生产， 制造所需能源、 使用材料较少 (界度 1 徽米以下，单品硅 300 微米 )、大面积化容易、可方便地制成各种曲面形状以及可以做成成本较低的薄膜太阳电池等特点阔的应用前景。目前，非晶硅太阳电池在计算器、钟表等行业已被广泛应用。3.3.4 化合物太阳电池化合物半导体太阳电池由两种以上的半导体元素构成。 III-V 族化合物 (GaAs)太阳电池、 IIVI 族化合物太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com (CdS/CdTe)太阳电池以及三元 (I 一 111-VI 族 )化合物(CulnSe2 : CIS)太阳电池等1. m-V 族化合物 (GaAs)太阳电池 GaAs 等 llI-V 族化合物半导体材料制成的太阳电池在宇宙发电领域已得到应用。 班 V 族化合物半导体太阳电池有单结合电池单元、多结合电池单元、聚光型电池单元以及薄膜型电池单元等种类这种太阳电池的转换效率较高单结合的太阳电池的转换效率为 26%-28% ,2 结合、 3 结合的可望达到 35%一 42%.它可以做成薄膜太阳电池 .由于其耐辆射性、温度特性较好，因此适用于聚光发电2. n-V[ 族化合物 (CdS/CdTe)半导体太阳电他 n-vl 族化合物 (CdS/CdTe)半导体太阳电池于 1986年首次用于计算器。 1988 年开发出了户外用的太阳电池组件。它具有成本低、 转换效率高的特点。 CdS/CdTe半导体太阳电池的转换效率。3. CIS 太阳电池由于 CIS 太阳电池所使用的 CulnSez是直接迁移半导体 .与间接迁移硅半分体柑比， 尤吸权承皿权入 “凡”的材料。 C 电地娜用较此的度形薄琪·可橄成低硬本的衬成 .由子光吸收肠采用了化台物半砰体· 因此长时间使用时争每性比较往定。压前，小面积 12% -14%以上。太阳能路灯 www.sqlyzm.com 太阳能路灯 www.sqlyzm.com C19 太爪电挂的转换效率为 18.8%.大面积达到另外， c 巧大泊电睡的转换效率会随太阳电他西积的增加面急创下降。这廷由于‘巧大旧电抢的胡造技术尚未十分成熟的原因。将来，随若材进抚术的提蔺，有望达到结晶硅太阳电池阵列的性能。对于化台物半导体太旧电忿百宫 .服度上升对太阳电池特性的影响不大，但由于创造大旧电德的资 4较少 .材料费用较高 .目前主要用于宇宙发电任城。更多内容请关注 太阳能路灯 的博客http://blog.sina.com.cn/u/2767922571