Las células solares y materiales de investigación

Escrito por célula solar

MONDAY 27 de OCTOBER de 2008 03:32

太阳能热水器
SUNNYBP太阳能热水器,中国最高效的太阳能热水器
www.sunnybp.com

SunnyBP提供的广告

La energía solar es inagotable humana la energía renovable inagotable. La energía limpia no se genera ningún tipo de contaminación del medio ambiente. El uso eficaz de la energía solar en ellos; Dayang al uso de la energía fotovoltaica en los últimos años es el de más rápido crecimiento, las áreas más dinámicas de la investigación, es uno de los temas más vistos. Por esta razón, las personas de desarrollo y el desarrollo de células solares.

La producción de células solares basadas en materiales semiconductores basados en su principio de funcionamiento es el uso de materiales absorben energía fotovoltaica solar fotovoltaica después de la conversión en respuesta, de acuerdo con los diferentes materiales utilizados, las células solares se pueden dividir en:

1, células solares de silicio;

2, con la sal inorgánica tal como III-V arseniuro de galio compuestos, sulfuro de cadmio, cobre compuestos del indio selenio, tales como multi-material de la batería;

3, materiales poliméricos funcionales preparados por el sol puede ser la batería;

4, nano-células solares cristalinas, y así sucesivamente.

Independientemente de los materiales para fabricar baterías, celdas solares en las solicitudes generales son de material:

  1, los materiales semiconductores de banda brecha no puede ser demasiado ancho;

  2, para tener una eficiencia de conversión fotoeléctrica superior;

  3, el material en sí mismo no causa contaminación al medio ambiente;

  4, para facilitar la producción industrial de materiales y las propiedades materiales de la estabilidad.

Sobre la base de los aspectos anteriormente mencionados, es el material ideal para la célula solar de silicio, que es celdas solares de silicio a los principales factores. Sin embargo, con el continuo desarrollo de nuevos materiales y tecnología relacionados con otros a base de material de las células solares muestran también las perspectivas de que más y más atractivo. En este artículo, una breve descripción de la célula solar y el tipo de investigación, y discutieron el desarrollo de células solares y las tendencias.

1 Departamento de células solares de silicio

1.1 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.

1,2 de polisilicio células solares de película delgada
Las células de silicio normalmente de cristal solares en el grosor de 350 ~ 450μm de acero de alta calidad de silicio, a partir de esta inmersión o de fundición de lingotes de silicio el Juez. 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.

1.3 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 para hacer frente a la inestabilidad que la pregunta clave:

  ① a un intervalo de banda diferente de grupo Materiales con Taiwan, en respuesta a la mayor alcance del espectro;

  ② arriba de la batería-i-delgada, la luz generada por la intensidad de campo eléctrico ha habido ningún gran cambio para asegurar que la capa de la foto-inducidos por las compañías hacia fuera;

  ③ generada en el extremo de la portadora de la batería es aproximadamente la mitad de la batería, reduciendo el efecto de foto-inducido recesión;

  ④ tándem de células solares de la batería es el hijo de la serie con.

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 la banda tercera brecha de tres células de la más alta eficiencia de conversión del 13%.

  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.

Más de 2 yuanes compuestos células solares de película

Con el fin de encontrar una alternativa a las células de silicio, además de la elaboración de silicio policristalino, células de silicio amorfo de película delgada solares y otros materiales continuar para desarrollar células solares. Este se compone principalmente de arseniuro de galio grupo III-V compuestos, sulfuro de cadmio, cobre sulfuro de cadmio y baterías de selenio de parada de la película. Estas baterías, aunque el sulfuro de cadmio, telururo de cadmio policristalino película delgada eficiencia de la batería que el de la eficiencia de silicio amorfo delgada de células solares de película, costes más bajos que las células individuales de cristal de silicio, así como la producción fácil de gran escala, pero debido a una altamente cadmio tóxicos, causando grave contaminación ambiental, las células solares de silicio cristalino no es la mejor alternativa III-V de arseniuro de galio y selenio baterías de cobre e indio de película delgada, debido a la eficiencia de conversión superior en la atención general. GaAs pertenecientes a los grupos de materiales III-V semiconductores compuestos, su brecha de energía es 1.4eV, sólo por la alta tasa de absorción del valor de la luz del sol, es un material de batería ideal. GaAs, y otras células III-V compuestos membrana MOVPE preparación y el uso principal de la tecnología de LPE, que MOVPE preparados substrato de GaAs por la dislocación película delgada batería, la presión de reacción, la relación III-V, el flujo total y otros parámetros.

Además de GaAs, otros compuestos III-V, tales como GaSb, GaInP, y otros materiales de la batería se han desarrollado. Alemania en 1998 del sistema falaj Fort solar, un sistema del Instituto de las células solares de GaAs de la eficiencia de conversión del 24,2 por ciento, registrado en Europa. Preparación de la primera vez que la batería para GaInP 14,7 eficiencia de conversión por ciento. Tabla 2. Además, el Instituto también utiliza una estructura apilada de la preparación de GaAs, GaSb baterías, las baterías será de dos pilas separadas apiladas juntas, GaAs como la batería, debajo de la batería se utiliza GaSb, obtenida por la eficiencia de la batería para alcanzar 31,1%.

El cobre indio selenio CuInSe2 denominado CIC. Materiales CIS puede reducirse a 1. lev, adecuado para la conversión fotovoltaica solar, y, CIS solares de película fina recesión foto-inducido, no hay ningún problema. Por lo tanto, la CEI como una alta eficiencia de conversión de materiales de película delgada de células solares han atraído la atención de la gente.

Las células de película fina de la CEI son preparados por la ley y el método de deposición al vacío de selenio. Método de vacío evaporación es el uso de su fuente de evaporación de vapor de cobre, indio y selenio, selenio y es el uso de película laminada seleniuro H2Se, pero la ley difícil obtener una composición uniforme del CIS. CEI batería de películas delgadas a partir de la primera 80 de 8% de la eficiencia de conversión para el desarrollo de la corriente del 15%. Japón Matsushita Electric Industrial Development Corporation de la batería de la CEI de galio dopado, la eficiencia de conversión fotoeléctrica del 15,3% (área de 1cm2). 1995 de investigación de EE.UU. de energía renovable para desarrollar una eficiencia de conversión de 17 años. l% de las células solares de la CEI, que es hasta ahora el más alto del mundo la eficiencia de conversión de la batería. Se estima que en el año 2000 en la celda de la CEI la eficiencia de conversión para llegar a 20%, el equivalente de células solares de silicio policristalino.

Las células solares de la CEI como los materiales semiconductores, con un precio bajo, buen desempeño y el proceso simple, será el desarrollo futuro de las células solares es una importante dirección. El único problema es que el material de origen, indio y selenio, se deben al elemento relativamente raro, el tipo de desarrollo de la batería será inevitablemente limitada.

3 multi-capa de polímero modificado con electrodo de células solares

En las células solares en un polímero, en lugar de materiales inorgánicos es sólo el comienzo del Sistema Solar, padre de la investigación. El principio es el uso de oxidación diferente reducido potencial redox polímero diferente en el material conductor (electrodo) para llevar a cabo de varias plantas complejo en la superficie, hecha de similares inorgánico para la unión PN de la realización de un dispositivo de un solo sentido. Uno de los electrodos del potencial interno de reducción de inferior modificado con polímeros, la capa externa de polímero potencial de reducción de la dirección superior de la transferencia de electrones sólo pueden ser transferidos desde el interior de la capa exterior; otra modificación del electrodo en el contrario, y los dos primeros tipos de electrodo de polímero sobre el potencial de reducción es mayor que los dos últimos tipos de polímero potencial de reducción. Cuando los dos se modificó electrodo en agente fotosensibilizante con la ola de tiempo de electrólisis. Agente fotosensibilizador después de la absorción de transferencia de electrones a la reducción potencial del electrodo inferior, el potencial de reducción acumulado en el electrodo inferior a la capa externa de la electrónica de polímeros no pueden ser transferidos a través del circuito externo a través de mayor reducción potencial del electrodo de volver a el electrolito, por lo tanto, fuera del circuito de la corriente luz generada.

A medida que el material orgánico flexible y fácil de producir, la fuente de una amplia gama de materiales, tales como al final de las ventajas de coste de uso a gran escala de la energía solar para proporcionar energía barata es de gran importancia. Sin embargo, los materiales orgánicos de la investigación de la célula solar es sólo el principio, si la vida o la eficiencia de la batería no materiales inorgánicos y especialmente puede comparación con las células de silicio. Puede ser convertido en productos prácticos, sin embargo, que debe profundizarse.

         4 química de células solares nanocristalinas

En el Departamento de células solares de silicio en el desarrollo de células solares es el más maduro, pero debido a los altos costos, está lejos de alcanzar la aplicación a gran escala. Con este fin, ha sido en la tecnología, los nuevos materiales, tecnología de la batería delgada película en dichas áreas para explorar, entre los cuales el desarrollo de nuevas nano-TiO2 células solares cristalinas de la energía química de gran importancia para los científicos en el país y el extranjero.
Grätzel Suiza desde el exitoso desarrollo de la nano-TiO2, un profesor de química de la batería puede Dayang, algunas unidades también están en marcha en este sentido. Las células solares nanocristalinas químicos (el NPC células) por una modificación boquete de la venda de material semiconductor, la asamblea a otro gran vacío en la formación de materiales semiconductores, materiales semiconductores de banda estrecha brecha de uso de los metales de transición como Ru y Os de compuestos orgánicos-Dye , los materiales semiconductores de banda prohibida para nano-TiO2 y hechas de electrodos policristalinos, además de la APN batería también elegir para restaurar un electrolito de óxido apropiado. Nano-cristalina de TiO2 Cómo funciona: moléculas de colorante absorbe la energía luminosa en la transición del estado dom emocionado, el estado excitado de la inestabilidad, el rápido e-inyectado en las inmediaciones de la banda de conducción TiO2, el colorante se ha perdido e-antes recibir una indemnización del electrolito en la banda de conducción eléctrica de la película de TiO2 conductor para entrar en la final, y luego a través del bucle externo generar fotocorriente.

Nano-cristalinos TiO2 células solares tiene la ventaja de su coste barato y sencillo proceso y la estabilidad del rendimiento. Fotoeléctrico su eficiencia y estabilidad en más de 10%, haciendo que el coste de células solares de silicio es sólo 1/5 a 1/10. La vida puede llegar a más de 2O años. Sin embargo, la investigación y el desarrollo de la batería como se ha hecho más que empezar, se estima que en un futuro próximo se irán un paso en el mercado.

5 tendencias en el desarrollo de células solares

De la discusión anterior, podemos ver que a medida que el material de las células solares, compuestos III-V y de la CEI y otras comunidades por parte de la preparación del elemento raro, a pesar de que hizo una alta eficiencia de conversión de las células solares, pero el material de origen , estos tipos de células solares en el futuro no puede ser dominante. Y los otros dos tipos de nano-baterías de células solares cristalinas y eléctrico solar de polímero de electrodos modificados a los problemas existentes, que acaba de comenzar el estudio, la tecnología no es muy maduro, la eficiencia de conversión es aún relativamente bajo, estos dos tipos de baterías se encuentra todavía en la fase exploratoria, un corto período de tiempo no debería ser un sustituto de la Secretaría de las células solares. Por lo tanto, la eficiencia de conversión del material de origen y punto de vista, el enfoque del desarrollo futuro de las células solares de silicio se encuentra todavía en polisilicio en particular, y las baterías de silicio amorfo de película delgada. A medida que el silicio amorfo y las baterías de silicio policristalino de película delgada tiene una eficiencia de conversión más alto y un costo relativamente bajo, silicio monocristalino eventualmente reemplazar la batería, el mercado de los productos líderes.

Mejorar la eficiencia y reducir los costes de las células solares está preparado para tener en cuenta dos factores principales para el Departamento de células solares de silicio, con el fin de mejorar aún más la eficiencia de conversión es más difícil. Como resultado, el foco de futuras investigaciones, además de continuar el desarrollo de nuevos materiales de la batería debe centrarse en cómo reducir los costos en la eficiencia de conversión existente de alta de las células solares de alta calidad, hechas de silicio, que es el costo más solares de silicio de las células de dinero. Por lo tanto, la forma de garantizar que el rendimiento de conversión es todavía superior a rebajar el coste del sustrato es particularmente importante. También en el futuro desarrollo de las células solares deben ser abordados con urgencia. Recientemente, algunos países extranjeros han adoptado un sistema de tecnología de silicio como una tira de substrato de silicio policristalino de película delgada de células solares, a fin de minimizar los costes.

LAST_UPDATED2

太阳能发电

太阳能热水器

太阳能电池板

联系我们

广州：

地址：广州白云区机场路575号穗景大厦A座

电话：+86-13991208026
传真：+86-20-86302833
邮编：510406
E-mail： sunnybp2008@gmail.com, convermax@126.com, sales@sunnybp.com

香港代理：

億陽能源（香港）有限公司

地址：香港中環德輔道中161號香港貿易中心10樓
E-mail: sunnybp2008@gmail.com,sales@sunnybp.com

交大开元太阳能

太阳能发电

太阳能热水器

太阳能电池板

联系我们