交大开元太阳能

El sol en un año puede producir energía de 3,8 × 1023 kilovatios solar, es ahora equivalente a toda la humanidad en la tierra, la energía total utilizada en el 6 × 105 millones de veces. De éstos, alrededor de 22.1 millones de dólares para la radiación solar en la Tierra, la Tierra es ahora equivalente a la energía total utilizada por 30.000 veces. Las células solares es un uso humano de los dispositivos de energía solar, es el uso de efecto fotovoltaico solar debe ser convertido directamente en energía eléctrica, y sólo cuando la generación de energía solar sólo, por lo tanto, debe tener una batería para almacenar energía eléctrica. En la actualidad, la piscina foto utilizada para una célula de silicio, el rendimiento de conversión fotoeléctrica hasta un 11% a 14%. Además, hay batería CdS, arseniuro de galio de la batería, teluro de cadmio, tales como las baterías. El uso de equipos de energía solar también está aumentando, como calculadoras electrónicas, relojes, teléfonos, radios, grabadoras, etc, el precio de las células solares comerciales se ha reducido a menos de 4 dólares estadounidenses por vatio. Las células solares más y más aplicaciones, las perspectivas de más y más prometedor. Los coches solares, energía solar, la nave espacial solar, la estación de energía solar espacial, tales como el uso de la investigación de energía solar por la atención del mundo en general, son una serie de países en el campo de la energía en el futuro el foco del desarrollo. Algunos expertos predicen que las células solares se convertirá en el siglo 21, una de las principales fuentes de electricidad.

De silicio monocristalino Células solares

Serie células solares de silicio, células de silicio puede convertir Dayang los más eficientes, la tecnología más madura. De alto rendimiento de células de silicio monocristalino se construye en alta calidad de silicio de cristal único y materiales relacionados en la tecnología de procesamiento térmico basado en. Ahora el poder de la tecnología de silicio monocristalino ha madurado en los últimos años en la producción de la batería, se utiliza generalmente en la textura de la superficie, disparando zona pasiva, área, como el dopaje tecnología, el desarrollo de baterías son células planas de silicio monocristalino y de silicio ranura de la puerta de electrodos enterrados en la batería. Para mejorar la eficiencia de conversión depende principalmente de la superficie de silicio de micro-estructura para tratar con el dopaje y zonificación proceso. En este sentido, Alemania Fu Langhuo tarifa falaj Fort Sistema Solar del Instituto de Investigación mantiene una posición de liderazgo en el mundo. La técnica de foto-litografía tecnología a la textura de la superficie celular, hecho de estructura de pirámide invertida. Y en la superficie de un 13Nm. El espesor de la capa de óxido de pasivación y revestimiento de dos reflexión por la combinación. Al mejorar el proceso de galvanización de la puerta para aumentar la relación entre la anchura y la altura: más de una eficiencia del sistema de conversión de la batería más del 23%, el mayor valor de hasta el 23,3 por ciento. Kyocera Corporation preparó un área grande (225cm2) de un solo cristal de energía de células solares de eficiencia de conversión de 19,44 por ciento para el hogar de Beijing de Energía Solar del Instituto de Investigación es también activo de alto rendimiento de la investigación de células solares de silicio cristalino y el desarrollo, el desarrollo de alto rendimiento de silicio monocristalino batería descargada (2 cm X 2 cm) alcanzó 19,79 por ciento de eficiencia de conversión, el electrodo de puerta ranura enterrado en células de silicio cristalino (5 cm x 5 cm) de hasta 8,6 por ciento de eficiencia de conversión.

El silicio monocristalino de células solares de eficiencia de conversión es el más alto en la producción a gran escala de aplicaciones e industrial sigue siendo dominante, pero debido a los precios de materiales de cristal único de silicio y el engorroso proceso de las baterías afectadas, resultando en cristal de silicio de alto costo único por lo menos, a una reducción significativa en el coste es muy difícil. Con el fin de ahorrar materiales de alta calidad, simples células de silicio cristalino para encontrar productos alternativos, el desarrollo de las células solares de película delgada de polisilicio, células solares de película fina y delgada película de células solares de silicio amorfo es un típico representante.

 

       Las células solares de película delgada de polisilicio

Las células de silicio de cristal solares normalmente en el espesor de 350-450μm de alta calidad de silicio hecho en este silicio o tirando de la pieza colada de lingotes de silicio a partir de la Juge. Por lo tanto, el consumo real de material de silicio más. Con el fin de ahorrar material, desde mediados de los 70 se inició en el polisilicio de bajo costo película delgada depositada sobre el sustrato, pero debido al crecimiento del tamaño de grano de la película de silicio, no hecho de valiosas células solares. Con el fin de obtener gran tamaño de grano de la película, la gente nunca se han detenido, y de muchas maneras. En la actualidad, la preparación de las baterías de silicio policristalino de película delgada utilizar deposición química de vapor, incluyendo la baja presión deposición de vapor químico (LPCVD) y reforzada por plasma deposición de vapor químico (PECVD) proceso. Además, la epitaxia en fase líquida (LPPE) y el depósito por bombardeo iónico podría estar disponible para la preparación de las baterías de silicio policristalino de película delgada.

La deposición química de vapor es la principal SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4 o SiH4, como el gas de reacción, un cierto grado de protección en una atmósfera de átomos de silicio para formar y depositado sobre el substrato de calentamiento, la elección de materiales de sustrato de Si, en general, SiO2, Si3N4, y así sucesivamente. Pero el estudio encontró que en no-sustratos de silicio es difícil formar un grano más grande, y fácilmente formar una brecha entre el grano. Para resolver este problema es primero en el sustrato LPCVD Shen Chi-delgada capa de la capa de silicio amorfo, y luego esta capa de la capa de silicio amorfo de recocido, mayor es el grano y, a continuación en esta capa de polisilicio sobre la semilla gruesa deposición de película delgada, la tecnología recristalización es un aspecto muy importante de la tecnología actual están en fase sólida de cristalización de la ley y la cristalización central re-fundido. Además de las baterías de película delgada de polisilicio utilizando el proceso de re-cristalización, también se utilizan casi la totalidad de la preparación de un solo cristal tecnología de células solares de silicio, tales un sistema, el rendimiento de conversión de las células solares se ha incrementado notablemente. Alemania falaj la zona de Fort Hall de uso de la investigación de energía solar Instituto de Tecnología de recristalización en el sustrato de silicio FZ en una eficiencia de conversión de las células de silicio del 19%, la japonesa Mitsubishi con la preparación de la batería, la tasa efectiva fue de 16,42 por ciento.

Fase líquida epitaxia (LPE) es un principio de ley por el silicio fundido en el cuerpo de su madre, menor es la temperatura de precipitación membrana de silicio. Astropower EE.UU. las empresas de preparación de la LPE eficiencia de la batería del 12,2%. China, el desarrollo de la tecnología fotovoltaica centro de Chen Zheliang LPE método utilizado en el silicio de grado metalúrgico en un crecimiento de cristales de silicio, y un diseño similar a las de silicio cristalino de película delgada de células solares de un nuevo tipo de células solares, conocidas como las "pastillas de silicio de" la energía solar la batería, pero el rendimiento no ha visto aún el informe.


Como las baterías de polisilicio de capa fina utilizado en el silicio de cristal único de silicio que el menos eficiente y la recesión no, y puede ser de bajo coste material de sustrato en la preparación, el coste mucho menor que las células de silicio monocristalino, y más eficiente que amorfo la batería de silicio de película delgada, las células solares de película delgada de polisilicio pronto estará en el poder para dominar el mercado.

 

Las células de silicio amorfo de capa fina

El desarrollo de células solares en dos cuestiones fundamentales: la conversión para aumentar la eficiencia y reducir costos. Como las células de silicio amorfo de película delgada solar, bajo costo, la facilidad de producción a gran escala, en general, atención de la gente y el rápido desarrollo, de hecho, ya en la década de 1970, Carlson, y así comenzó el desarrollo de células de silicio amorfo, durante las pocas pasado en su desarrollo ha sido rápido desarrollo de estado muchas empresas del mundo en la producción de este tipo de productos de la batería.

Aunque el material como el silicio amorfo de batería solar es un buen material, pero debido a su espacio de banda óptico es 1,7 eV, por lo que sus propios materiales en el espectro de radiación solar de onda larga de la región no es sensible, por lo que las restricciones en la amorfa de silicio solar Las células de la eficiencia de conversión. Además, la eficiencia de la luz fotoeléctrico como una extensión de tiempo y la descomposición, la llamada foto-inducido recesión del efecto SO, haciendo que el rendimiento de la batería de inestabilidad. Para abordar estos problemas en esta pista se prepara laminados células solares, las células solares están apiladas en la preparación de p, i, n sola capa de unión de células solares y luego se depositan en una o más sub-pines de un sistema de batería. Células solares en tándem aumentar la eficiencia de conversión de las células de una sola unión no resuelven la clave para la estabilidad del problema es: ① a un intervalo de banda diferente de grupo Materiales con Taiwan, en respuesta a la mayor alcance del espectro; superior ② de la batería i-delgada, la luz producida por los pequeños cambios en la intensidad de campo eléctrico para asegurar que la capa de foto-inducidos portadores fuera; ③ generada en el extremo de la portadora de la batería es aproximadamente la mitad de la batería, reduciendo el efecto de foto-inducida por la recesión; ④ Los tándem de células solares de cada niño de la batería es una serie juntos.

Células de silicio amorfo de película delgada solares tienen una gran cantidad de preparación, la respuesta, incluido el método de bombardeo iónico, PECVD, la ley LPCVD, la respuesta de las materias primas para el gas H2 diluyó SiH4, y el sustrato de vidrio para la pieza principal de acero inoxidable, hecha de silicio amorfo la tecnología de la batería delgada película a través de un proceso diferente puede ser un nodo único células solares en tándem y baterías. En la actualidad, las células solares de silicio amorfo logrado importantes avances en el estudio: En primer lugar, la estructura laminada de los tres solares de silicio amorfo de células eficiencia de conversión del 13%, estableciendo un nuevo récord, en el segundo. Laminado tres la capacidad de producción anual de células solares de hasta 5 MW. Unidos Compañía de Energía Solar (VSSC) obtuvo la más alta eficiencia de conversión de células de unión simple solar de 9,3 por ciento para la pila de células de tercera banda más alta brecha de tres la eficiencia de conversión del 13%, véase el cuadro 1

Por encima de la más alta eficiencia de conversión en un área pequeña (0.25cm2) para obtener la batería. Había informado de un único nodo solares de silicio amorfo de células de la eficiencia de conversión de más del 12,5%, la Academia Sínica, Japón adoptó una serie de nuevas medidas, un sistema de células de silicio amorfo de la eficiencia de conversión del 13,2 por ciento. Con respecto a la batería interna, en particular, el silicio amorfo de película delgada investigación de células solares en tándem, Universidad Xinhua Geng Nankai, y otros materiales industriales utilizados para respaldar electrodo de Al preparada para el área 20X20cm2, a 8,28 eficiencia de conversión por ciento de un - Si / a-Si tándem de células solares.

Como las células solares de silicio amorfo con alta eficiencia de conversión y el peso bajo costo y de la luz, y otras características, tiene un gran potencial. Al mismo tiempo, pero debido a su estabilidad no es alta, un impacto directo sobre su aplicación práctica. Si usted puede resolver problemas y mejorar la estabilidad de la tasa de conversión, a continuación, el sol puede ser de células de silicio amorfo es el principal desarrollo de productos solares.
Las células solares fotovoltaicas (en adelante, las células fotovoltaicas) que se utilizan para dirigir la energía luminosa del sol en energía eléctrica. En la actualidad, un gran número de sistema fotovoltaico terrestre se basa en el uso del sustrato de silicio para células solares de silicio se pueden dividir en silicio de cristal único, silicio policristalino, células solares de silicio amorfo. En la eficiencia de conversión de energía y rendimiento, y otros aspectos de la vida, mejor que el silicio monocristalino y de silicio amorfo de células de la batería. La eficiencia de conversión de polisilicio es ligeramente inferior que el silicio, pero el precio más barato.

       De conformidad con los requisitos de aplicación, las células solares ir a través de una combinación de hasta la potencia de salida necesaria y la tensión de salida nominal de un grupo de células fotovoltaicas, llamado componentes fotovoltaicos. De acuerdo con el tamaño y la planta a escala de potencia fotovoltaica, componentes fotovoltaicos puede estar compuesta de una variedad de diferente tamaño de la matriz.
La llegada de las primeras células solares de silicio monocristalino son las células solares. El silicio es la Tierra es una gran cantidad de elementos de un silicio en casi todas partes tienen una presencia podría decirse que es inagotable. Se utiliza para la fabricación de células solares de silicio, no hay escasez de materias primas. Sin embargo, refinación no es fácil, así la gente en la producción de un solo cristal células solares de silicio, al mismo tiempo, la investigación de polisilicio célula solar y las células solares de silicio amorfo, ya escala comercial de producción de células solares, aún no fuera de una serie de silicio. De hecho, para la fabricación de células solares, muchos materiales semiconductores, con la industria de los materiales, la célula solar será más y más especies. Ha estado en la investigación actual, y el desarrollo de células solares, con la excepción de las series de silicio, hay CdS, arseniuro de galio, indio y cobre selenio y muchos otros tipos de lista sigue, esta elección sólo unas pocas de las células solares más comunes para presentación.


       El silicio monocristalino de células solares

       Silicio monocristalino célula solar es el más rápido desarrollo de una célula solar, su estructura y tecnología de producción tiene estereotipos, los productos han sido ampliamente utilizados en el espacio y en el suelo. Esta alta pureza de los individuales de cristal células solares de silicio que se adhieren a las materias primas, la pureza de la exigencia de 99,999 por ciento. Con el fin de reducir los costes de producción, aplicaciones terrestres tales como células solares utilizando grado solar barras de silicio, el rendimiento de materiales ha sido relajado. Algunas personas también utilizan materiales semiconductores y procesamiento de residuos en los materiales de silicio inicial y final, la rehabilitación y América Latina a través del uso exclusivo de un solo cristal de células solares de silicio hechas de palos.


       Las tabletas de silicio monocristalino de células solares monómeros hizo después de una prueba al azar, de acuerdo con las especificaciones requeridas para el montaje en un componentes de la célula solar (paneles solares), serie y paralelo con el método en algunas partes de la tensión y corriente de salida.


       De silicio policristalino de células solares

       En la actualidad, el uso de materiales de polisilicio de células solares, la mayoría de las partículas contienen un gran número de cristal único agregados, o los desperdicios de materiales de silicio de tiempo y material de silicio de grado metalúrgico de fundición de fusión y, a continuación en el molde de grafito, para ser gradualmente enfriamiento solidificación, es decir, unos lingotes de silicio policristalino. Esto puede hacer que un cubo de lingotes de silicio, con el fin de cortar a transformar en células solares de película cuadrados, mejorar la utilización del material y para facilitar el montaje. El silicio policristalino de células solares proceso de producción y el cristal casi sin célula solar de silicio, su eficiencia de conversión fotoeléctrica de alrededor de 12%, ligeramente inferior a las células de silicio monocristalino solar, pero el material es muy sencillo, para ahorrar el consumo de energía, con un costo total de producción que Bajo, ha sido un gran número de desarrollo.


       El silicio amorfo de células solares

       Las células solares de silicio amorfo en 1976 es la aparición de un nuevo tipo de tipo de células solares de película fina, con el silicio monocristalino y de silicio policristalino solar, método de producción de células es completamente diferente, el consumo de silicio muy poco material, menor consumo de energía, es muy atractivo.


       Las células solares de silicio amorfo tienen estructuras diferentes, de los cuales hay una mejor estructura llamada batería PIN, que está en la deposición sustrato primera capa de silicio amorfo NP-dopado y luego una capa de sedimento no se dopa i capa, y luego depositado una capa de dopado con boro amorfo a base de silicio P, con la evaporación por haz de electrones final por una capa de película reflectante, y la evaporación de plata electrodo. Tal proceso de producción, una serie de cámara de deposición puede ser utilizado en el proceso de producción constituye una fila con el fin de alcanzar un alto volumen de producción. Al mismo tiempo, delgadas células solares de silicio amorfo puede ser de tipo laminado, o circuitos integrados producidos en un plano, con la tecnología de máscara apropiada, la producción de un número de baterías en serie para conseguir un voltaje más alto. Japón se encuentra actualmente en producción en serie de células solares de silicio amorfo hasta 2,4 voltios. Amorfos problemas de células solares de silicio en la tasa de conversión fotoeléctrica es baja e inestable, por lo que muchos aún no se utiliza a gran escala de energía solar, para la mayoría, como de bolsillo calculadoras electrónicas, relojes electrónicos y relojes, y fotocopiadoras, y así sucesivamente .


       Multi-compuestos células solares

       Compuestos múltiple se refiere a la célula solar no es un material de elementos individuales de semiconductores hechos de células solares. Ahora una gran variedad de estudios nacionales, aunque todavía no la mayoría de la producción industrial, sino que indica que el jardín de primavera de conversión fotoeléctrica. Hay células, las células solares de CdS de arseniuro de galio solares, células solares son algunos de cobre e indio selenio.


       Las células del condensador solar

       Las células solares concentrador solar es reducir el uso de una medida del coste total. Al resultado del condensador de mayor-sol juntos en un pequeño, para formar la "coordinación" o "zona focal" y pondrá las células solares "focal" o "zona de coordinación" a fin de aumentar la intensidad de luz, la radiación solar para superar las deficiencias de baja densidad y de salida por lo tanto más potencia. Concentrador es generalmente mayor que la velocidad de una docena de su estructura puede o réflex. Seguimiento óptico del condensador con seguimiento automático en general. Puede ser una forma de agua de refrigeración o aire acondicionado, calentador de agua y una combinación de ambos el acceso a la electricidad, el agua caliente para ser.


       Para condensador de células solares de monómero, células solares y ordinario diferentes ligeramente, ya que ser resistente a la alta tasa de radiación solar, en particular en la temperatura más alta de rendimiento de conversión fotovoltaica para estar seguro de que está en la elección de los materiales semiconductores, baterías y la estructura de las líneas de la cuadrícula tiene que diseñar una cierta consideración especial. El mejor material es el arseniuro de galio, seguido por el material de silicio monocristalino. En la estructura de la célula, la estructura general del avión para hacer más uso de células solares, células solares y condensador vertical de estructura regular con el fin de reducir la resistencia en serie. Al mismo tiempo, las líneas de la cuadrícula de la batería de condensador son más densas, típico de la batería del condensador rejilla líneas representan aproximadamente el 10% de la superficie celular para satisfacer la alta densidad de corriente.

       Las células solares tienen el tipo de un solo cristal de silicio y silicio amorfo, multi-cristalinas categorías de silicio tres, y la mayoría de las aplicaciones actualmente en el mercado para un solo cristal de silicio y silicio amorfo.


       1. Un solo cristal de silicio de células solares


       Los más comunes células monocristalinas de silicio se utilizan para las centrales eléctricas, sistemas de carga, la iluminación y las señales de tráfico, y así sucesivamente, la tensión de la electricidad y una amplia gama de alta eficiencia, larga vida útil, los fabricantes líderes a nivel mundial, como Siemens de Alemania, Reino Unido de petróleo y de Japón de Sharp son la producción de tales células monocristalinas solares de silicio, ya que la cuota de mercado de unos cinco años, de un solo cristal de eficiencia de las células de silicio del 11% al 24% del nivel del espacio (-evaporación ) de chip de 16% a 24% de eficiencia, por supuesto, cuanto mayor sea el precio de su más caro.


       2. Multi-silicio cristalino de células solares


       Polisilicio eficiencia de la célula que el silicio de baja de un solo cristal, pero la etapa de proceso es relativamente simple, de bajo costo, de un solo cristal de células de silicio inferior al 20%, por lo que parte de la potencia de baja potencia las aplicaciones que utilizan células solares de polisilicio