太陽能電池光電轉(zhuǎn)換原理及技術(shù)改進(jìn)詳解
5.光生載流子復(fù)合壽命:
對于太陽電池的半導(dǎo)體而言,光生載流子的復(fù)合壽命越長,短路電流會越大。達(dá)到長壽命的關(guān)鍵是在材料制備和電池的生產(chǎn)過程中,要避免形成復(fù)合中心。在加工過程中,適當(dāng)而且經(jīng)常進(jìn)行相關(guān)工藝處理,可以使復(fù)合中心移走,而且延長壽命。
6.表面復(fù)合速率:
低的表面復(fù)合速率有助于提高Isc,前表面的復(fù)合速率測量起來很困難,經(jīng)常假設(shè)為無窮大。一種稱為背電場(BSF)的電池設(shè)計為,在沉積金屬接觸前,電池的背面先擴(kuò)散一層P+附加層。
7.串聯(lián)電阻和金屬柵線:
串聯(lián)電阻來源于引線、金屬接觸柵或電池體電阻,而金屬柵線不能透過陽光,為了使Isc最大,金屬柵線占有的面積應(yīng)最小。一般使金屬柵線做成又密又細(xì)的形狀,可以減少串聯(lián)電阻,同時增大電池透光面積。8.采用絨面電池設(shè)計和選擇優(yōu)質(zhì)減反射膜:
依靠表面金字塔形的方錐結(jié)構(gòu),對光進(jìn)行多次反射,不僅減少了反射損失,而且改變了光在硅中的前進(jìn)方向并延長了光程,增加了光生載流子產(chǎn)量;曲折的絨面又增加了PN結(jié)的面積,從而增加對光生載流子的收集率,使短路電流增加5%~10%,并改善電池的紅光響應(yīng)。
9.陰影對太陽電池的影響:
太陽電池會由于陰影遮擋等造成不均勻照射,輸出功率大大下降。
目前,太陽能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門,尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價很貴的輸電線路。但是在目前階段,它的成本還很高,發(fā)出1kW電需要投資上萬美元,因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。
但是,從長遠(yuǎn)來看,隨著太陽能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明,各國對環(huán)境的保護(hù)和對再生清潔能源的巨大需求,太陽能電池仍將是利用太陽輻射能比較切實可行的方法,可為人類未來大規(guī)模地利用太陽能開辟廣闊的前景。
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