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電容電阻哪家強(qiáng)就選深圳新晨陽 柔性非晶硅薄膜太陽電池技術(shù)

文章出處:作者:人氣:-發(fā)表時間:2015-08-20 17:55:00

 

 在過去的幾十年中,人類經(jīng)濟(jì)活動的持續(xù)高速發(fā)展使得電力需求迅速增加。太陽電池是一種利用光生伏特效應(yīng)將太陽能能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件,很容易實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電或作為獨(dú)立能源。眾所周知,太陽電池發(fā)電具有許多優(yōu)點(diǎn),如安全可靠,無噪聲,無污染,能量隨處可得,不受無需消耗燃料、無機(jī)械轉(zhuǎn)動部件、故障率低、維護(hù)方便、可以無人值守、規(guī)模大小隨意、可以方便地與建筑物相結(jié)合等,這些優(yōu)點(diǎn)都是常規(guī)發(fā)電所不及的。

 

  目前,太陽電池發(fā)電在航天、通訊及微電子領(lǐng)域已占據(jù)了不可替代的位置,但在社會整體能源結(jié)構(gòu)中所占比例很小,主要原因是太陽電池成本較高,要使其真正成為能源體系的組成部分,必須大幅度降低成本。薄膜太陽電池在降低成本方面比晶體硅(單晶或多晶)太陽電池具有更大的優(yōu)勢,一是實(shí)現(xiàn)薄膜化后,可極大地節(jié)省昂貴的半導(dǎo)體材料;二是薄膜電池的材料制備和電池同時形成,因此節(jié)省了許多工序;三是薄膜太陽電池采用低溫工藝技術(shù),不僅有利于節(jié)能降耗,而且便于采用廉價襯底(玻璃、不銹鋼等)。為此,自上世紀(jì)70年代以來,世界各國紛紛投入巨資,制定規(guī)劃,組織隊(duì)伍,掀起對薄膜太陽電池的研究熱潮,三十幾年來在研究和開發(fā)應(yīng)用方面均取得了長足的進(jìn)步。

 

  薄膜太陽電池主要涉及非晶硅(a-SiH)、銅銦鎵硒(Cu(InGa)Se2,CIGS)和碲化鎘(CdTe)光伏電池和集成組件,在本文中主要討論的是目前商業(yè)化最成熟的非晶硅太陽電池。薄膜太陽電池按襯底分為硬襯底和柔性襯底兩大類。所謂柔性襯底太陽電池是指在柔性材料(如不銹鋼、聚酯膜)上制作的電池,與平板式晶體硅、玻璃襯底的非晶硅等硬襯底電池相比,其最大的特點(diǎn)是重量輕、可折疊和不易破碎。以美國Uni-Solar公司采用不銹鋼作襯底為例,不銹鋼的厚度僅為127um,且具有極好的柔軟性,可以任意卷曲、裁剪、粘貼,既使彎成很小的半徑,作數(shù)百次卷曲,電池性能也不會發(fā)生變化。而以高分子聚合物聚酰亞胺為柔性襯底制備的非晶硅太陽電池,器件總厚度約100um左右(含封裝層),功率重量比可達(dá)到500W/Kg以上,比不銹鋼襯底非晶硅電池高出近十倍,是世界上最輕的太陽電池。從制備工藝上看,由于此結(jié)構(gòu)電池采用卷對卷(roll to roll)工藝制造,便于大面積連續(xù)生產(chǎn),降低成本的潛力很大,具有很強(qiáng)的競爭力。

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  柔性襯底太陽電池能被安置在流線型汽車的頂部、帆船、賽艇、摩托艇的船艙等不平整表面、房屋等建筑物的樓頂與外墻面。另外由于柔性薄膜電池具有較高的質(zhì)量比功率(500W/kg),同時具有可彎曲性,非常適用于對地觀測的平流層飛艇表面,軍事上的利用前景光明。

 

  近年來,國外推行的光伏與建筑相結(jié)合(BIPV),極大地推動了光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展。在城鎮(zhèn)建筑物上安裝的光伏系統(tǒng),通常采用與公共電網(wǎng)并網(wǎng)的形式。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)不需要配備蓄電池,既節(jié)省投資,又不受蓄電池荷電狀態(tài)的限制,可以充分利用光伏系統(tǒng)所發(fā)出的電力;光伏陣列一般安裝在閑置的屋頂或外墻上,無需額外占用土地,這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要;夏天是用電高峰的季節(jié),也正好是日照量最大,光伏系統(tǒng)發(fā)電量最多時期,對電網(wǎng)可以起到調(diào)峰作用;光伏陣列吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能,大大降低了室外綜合溫度,減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷,所以也可以起到建筑節(jié)能作用。

 

  BIPV的開發(fā)是目前世界上大規(guī)模利用光伏技術(shù)發(fā)電的一大研究熱點(diǎn),西方發(fā)達(dá)國家都在作為重點(diǎn)項(xiàng)目積極進(jìn)行。除了在屋頂安裝光伏電池板外,已推出了把光伏電池裝在瓦片內(nèi)的產(chǎn)品。此外,國外還在研究光伏墻結(jié)構(gòu)(PV WALL),將光伏系統(tǒng)和建筑物外墻相結(jié)合??梢灶A(yù)計,光伏與建筑相結(jié)合是未來光伏應(yīng)用中最重要的領(lǐng)域之一,其發(fā)展前景十分廣闊,并且有著巨大的市場潛力,柔性襯底薄膜電池?zé)o疑將在其中扮演重要角色。

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