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薄膜和晶體硅太陽能電池板的簡介及其之間的區(qū)別分析

2017-09-29 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  薄膜和晶體硅太陽能電池板的區(qū)別

  太陽能電池由來已久,但很長一段時間內(nèi)仍處于研發(fā)階段。當(dāng)陽光照射到太陽能電池上時,會產(chǎn)生電荷,出現(xiàn)光伏效應(yīng)。電荷數(shù)量取決于多個因素:電池材料(硅、薄膜等)、電池面積(更大的電池面積意味著更多單個電池可轉(zhuǎn)化為更多電壓或電流)以及光源的質(zhì)量。最高效和最有吸引力的光源就是容易獲得且無需成本太陽。

  太陽能簡介

  如果來源可靠的話,是法國物理學(xué)家貝克勒爾(Alexandre-Edmond Becquerel) 在1839年無意中在放置在光線下的導(dǎo)電液體中操作電極,從而發(fā)現(xiàn)了光伏作用。美國發(fā)明家Charles Fritts在1883年左右首次制備了光伏太陽能電池。他的方法是在在硒表面鍍上一層薄薄的金,制成的電池的最高效率只有不到1%。當(dāng)然硒和金的成本很高,這讓他的成就打了一些折扣。

  故事繼續(xù)。到了1888年,俄國物理學(xué)家Aleksandr Stoletov基于赫茲(Heinrich Hertz)在1887年發(fā)現(xiàn)的光電效應(yīng)組裝了光伏電池;1905年,艾爾伯特?愛因斯坦解釋了光電效應(yīng);1946年,美國工程師Russell Shoemaker Ohl為結(jié)型太陽能電池注冊了專利;研究最終還導(dǎo)致了晶體管的發(fā)明。

  貝爾實驗室在1954年因為開發(fā)首個有效太陽能光伏電池而知名。貝爾實驗室使用擴(kuò)散半導(dǎo)體PN結(jié)為太陽能電池帶來了效率的提升,但還不足以在具有成本效益的范圍內(nèi)生產(chǎn)。四年后,先鋒1號(Vanguard I)衛(wèi)星發(fā)射升空,外殼裝配了太陽能電池以延長衛(wèi)星執(zhí)行任務(wù)的時間,通常任務(wù)時間由可用電池的壽命決定。結(jié)果證明太陽能電池是有效的,因此集成到了當(dāng)時的衛(wèi)星設(shè)計中,如貝爾實驗室的Telstar衛(wèi)星。

  太陽能電池在此后的20年里發(fā)展很緩慢,直到埃克森石油公司的Eliot Berman在價格和效率方面取得突破。1969年左右,Berman首先注意到了太陽能電池可以通過半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝進(jìn)行制造。不用從頭開始切割打磨半導(dǎo)體,也不用抗反射涂層,半導(dǎo)體晶圓廢品的正面就具有抗反射性,只需要切割到合適的尺寸,加上印刷電路,用于抗反射表面就可以了。

  Berman的辦法解決了兩個成本巨大的制作過程,而且讓硅片廢品得以廣泛回收利用。他意識到不需要完美的硅片,有少量瑕疵的廢棄硅片對太陽能電池的性能影響不大。長話短說,1973年Berman和他的團(tuán)隊制成了成本為10美元/W的太陽能電池板,售價則達(dá)到了20美元/W。

  晶體硅太陽能電池板

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