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兩塊薄厚不一的玻璃,中間是一層紅褐色的薄膜,這就組成了一塊非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,利用可見(jiàn)光完成光電轉(zhuǎn)換。與普通的太陽(yáng)能電池相比,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池在降低成本的基礎(chǔ)上,又通過(guò)工藝和技術(shù)將光電轉(zhuǎn)換率提高到了9%~10.2%,使用壽命最長(zhǎng)可達(dá)25年。
成都旭雙太陽(yáng)能科技有限公司就在研究生產(chǎn)非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池。目前,他們的產(chǎn)品在四川省內(nèi)的一家敬老院“小試牛刀”,預(yù)計(jì)在本月底完成施工,為敬老院裝上24塊非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,解決其日常用電問(wèn)題。
玻璃取代硅板成本相對(duì)較低
現(xiàn)在市場(chǎng)上流行的太陽(yáng)能電池多為多晶硅太陽(yáng)能電池,這種太陽(yáng)能電池是由硅板和氮化硅組成。旭雙太陽(yáng)能公司程副總說(shuō),普通的多晶硅太陽(yáng)能電池對(duì)稀有材料的消耗大,成本相對(duì)更高。而非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,用玻璃取代了硅板,“這樣既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)”。
四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院太陽(yáng)能電池方面的專(zhuān)家王瑞林教授稱(chēng),太陽(yáng)能電池的推廣應(yīng)用,降低成本尤為重要。從原材料成本來(lái)看,采用非晶硅薄膜來(lái)作為導(dǎo)電膜,在制作工藝上流程更為簡(jiǎn)單,制作成本與多晶硅、單晶硅等太陽(yáng)能電池相比也相對(duì)較低。因?yàn)楣璋宓某杀据^高,這種太陽(yáng)能電池用玻璃代替硅板,在成本上有很大幅度的下降。因而,非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池,成為目前最被看好的薄膜電池技術(shù)之一。
光電轉(zhuǎn)換率提高至9%~10.2%
太陽(yáng)升起,第一縷陽(yáng)光灑向TCO玻璃上的那一刻,太陽(yáng)能電池便開(kāi)始“全體總動(dòng)員”,每個(gè)零部件都積極運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)來(lái)。“可見(jiàn)光”落在TCO玻璃上,被非晶硅吸收,產(chǎn)生光生載流子,并在電場(chǎng)的作用之下,產(chǎn)生光生電壓。相當(dāng)于導(dǎo)電離子的載流子,不停地活動(dòng),正極和負(fù)極不停地交換,就形成了電流。
在非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池上,可以看到薄膜上有均勻的橫杠,間距約1厘米。這些橫杠并不簡(jiǎn)單,它將一塊電池變成多個(gè)子電池,這樣電流量就增大了。“沒(méi)有這些橫杠,這塊太陽(yáng)能電池電壓大約只有0.5伏,我們用激光刻成一格一格后,就形成一個(gè)一個(gè)的子電池,相當(dāng)于把很多子電池串聯(lián)起來(lái)。”使得一個(gè)電池板的電壓可以達(dá)到70~108伏。
程副總表示,一般來(lái)說(shuō),非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換率僅在6%左右,通過(guò)以上這些方法,電池的光電轉(zhuǎn)換率提高至9%~10.2%。“我們還在繼續(xù)研究,希望能夠繼續(xù)提高光電轉(zhuǎn)換率。”
陰天晴天都能發(fā)電成都下午最好
太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的是直流電,可我們?nèi)粘I钪兴褂玫氖墙涣麟?。這個(gè)問(wèn)題,逆變器可以解決,匯流箱連接逆變器,將直流電轉(zhuǎn)換為交流電后,家用電器便可以“喝得飽飽的”,開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。
程副總說(shuō),太陽(yáng)能電池的安裝需要一個(gè)“斜度”,一般來(lái)說(shuō),這個(gè)斜度跟本地的緯度一致。比如在成都安裝太陽(yáng)能電池,需要將電池傾斜到30°左右,以此達(dá)到最好的光能轉(zhuǎn)換效果。
太陽(yáng)能電池吸收的是可見(jiàn)光,不管是陰天還是晴天,整個(gè)白天都可以進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。但在成都,太陽(yáng)光的最良接受范圍是2.5~3個(gè)小時(shí),最高的時(shí)候在下午1點(diǎn)到3點(diǎn)。由于非晶硅具有很好的弱光性,不受到太陽(yáng)能直射光的限制,所以在四川地區(qū),非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池相對(duì)于其他太陽(yáng)能電池具有明顯的發(fā)電優(yōu)勢(shì)。