柔性單晶硅太陽電池介紹

      在“雙碳”背景下,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。其中,單晶硅太陽電池是主力軍,在光伏市場的占有率已上升至95%以上,可以應(yīng)用在光伏領(lǐng)域。硅元素是地球上含量最多的半導(dǎo)體元素,材料不缺;其二,成本較低;其三,硅片、單晶硅、太陽電池等很多工藝在傳統(tǒng)半導(dǎo)體領(lǐng)域已非常成熟,可直接借鑒。硅太陽電池原本是一個(gè)平面,反光嚴(yán)重,要提升其發(fā)電效率,就必須減少光反射。常用做法是把硅片放在化學(xué)溶劑里處理,其表面會(huì)出現(xiàn)很多金字塔狀的微米結(jié)構(gòu),光在這些結(jié)構(gòu)中來回反射,使得大多數(shù)光進(jìn)入硅片中,進(jìn)而對發(fā)電作貢獻(xiàn)。研究團(tuán)隊(duì)將硅片進(jìn)行了簡單的化學(xué)處理,通過各向同性化學(xué)腐蝕或等離子體處理,把“V”字形溝槽變成了“U”字形?!斑@種做法能讓彎曲應(yīng)變有效分散,從而抑制應(yīng)變斷裂行為,提升硅片的柔韌性?!闭撐耐ㄓ嵶髡?、上海微系統(tǒng)所研究員狄增峰介紹說。這樣的處理雖然優(yōu)化了硅片的力學(xué)性能,但反光也有所增加,發(fā)電效率大打折扣。如何讓力學(xué)性能與發(fā)電效率兩者兼得?大家為此十分苦惱。單晶硅太陽電池以純度高達(dá)99.999%的單晶硅棒為原料,也增高了成本,難以大規(guī)模使用。為了節(jié)省成本,目前應(yīng)用的單晶硅太陽電池對材料要求有所放寬,部分采用了半導(dǎo)體器件加工的頭尾料以及廢次單晶硅材料,或者經(jīng)過復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。單晶硅片制絨技術(shù)更是減少光損失,提高電池效率的有效手段。 為了降低生產(chǎn)成本,地面應(yīng)用的太陽能電池等采用太陽能級的單晶硅棒,材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料,經(jīng)過復(fù)拉制成太陽能電池專用的單晶硅棒。將單晶硅棒切成片。硅片經(jīng)過拋磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。太陽能光伏電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種,它們各自的特點(diǎn)決定了它們在不同應(yīng)用中擁有不可替代的地位。但是,未來10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會(huì)因薄膜太陽能電池的發(fā)展等原因而下降,但其主導(dǎo)地位仍不會(huì)根本改變;而薄膜電池如果能夠解決轉(zhuǎn)換效率不高、制備薄膜電池所用設(shè)備價(jià)格昂貴等問題,會(huì)有巨大的發(fā)展空間。太陽能光伏控制器


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