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Il sole in un anno può produrre energia 3,8 × 1023-kilowatt solare, adesso è equivalente a tutta l'umanità sulla terra, l'energia totale utilizzata nel 6 × 105 miliardi di volte. Di questi, circa 1/22 miliardi alla radiazione solare sulla Terra, la Terra è oggi equivalente al totale dell'energia usata da 30.000 volte. Le celle solari è un uso umano di dispositivi di energia solare, è l'uso di solare effetto fotovoltaico dovrebbe essere direttamente convertita in energia elettrica, e solo quando la generazione di energia solare solo, quindi, deve avere una batteria per immagazzinare energia elettrica. Attualmente, la piscina foto utilizzata per una cella di silicio, l'efficienza di conversione fotoelettrica fino a 11% al 14%. Inoltre, ci sono batteria CdS, batteria arseniuro di gallio, tellururo di cadmio, come le batterie. L'utilizzo di impianti solari è anche in aumento, quali calcolatrici elettroniche, orologi, telefoni, radio, registratori a nastro e così via, il prezzo di celle solari commerciali è sceso al di sotto dei 4 dollari per watt. Le celle solari sempre più applicazioni, le prospettive più promettenti. Auto ad energia solare, energia solare, navicella solare, stazione solare spaziale, come l'uso della ricerca energetica solare l'attenzione del mondo in generale, sono un certo numero di paesi nel settore dell'energia per il futuro al centro dello sviluppo. Alcuni esperti prevedono che le cellule solari diventerà il 21 ° secolo, una delle principali fonti di elettricità.

Celle solari di silicio monocristallino

Serie celle solari al silicio, celle di silicio in grado di convertire Dayang il più efficiente, la tecnologia più matura. Alte prestazioni singola cella di silicio monocristallino è costruito sulla qualità del silicio monocristallino e materiali correlati nella tecnologia di trattamento termico base. Ora il potere di tecnologia di silicio monocristallino è maturato in recente produzione di batterie, viene generalmente usato sulla struttura di superficie, cottura zona passiva, zona, come doping tecnologia, lo sviluppo di batterie sono celle di silicio piatte e scanalatura silicio monocristallino elettrodi cancello sepolto nella batteria. Per migliorare l'efficienza di conversione dipende principalmente dalla superficie di silicio micro-struttura per affrontare doping e zoning processo. A questo proposito, la Germania Fu Langhuo pagamento falaj Fort Solar System Research Institute mantiene una posizione di leadership nel mondo. La tecnica di foto-litografia tecnologia di tessitura della superficie cellulare, realizzato in struttura a piramide rovesciata. E sulla superficie di un 13nM. Spessore dello strato di passivazione di ossido e due-riflesso dalla combinazione. Per migliorare il processo di galvanizzazione del cancello di aumentare il rapporto tra larghezza e altezza: più di un sistema di conversione efficienza della batteria oltre il 23%, il più grande valore massimo di 23,3 per cento. Kyocera Corporation ha preparato una grande area (225cm2) monocristallino efficienza della cella solare di conversione del 19,44 per cento per uso domestico Pechino Solar Energy Research Institute è attiva anche ad alte prestazioni cristallino ricerche sulle cellule solari di silicio e lo sviluppo, lo sviluppo di alte prestazioni di silicio monocristallino batteria scarica (2cm x 2cm) ha raggiunto il 19,79 per cento efficienza di conversione, l'elettrodo di gate scanalatura sepolto in celle di silicio cristallino (5cm x 5cm) +8,6 per cento di efficienza di conversione.

Silicio monocristallino efficienza di conversione delle celle solari è il più alto nella produzione su larga scala delle applicazioni e industriale è ancora dominante, ma a causa dei prezzi di singoli cristalli di silicio materiali e il processo ingombrante delle batterie interessate, con conseguente alto costo singolo cristallo di silicio, almeno, una significativa riduzione del costo è molto difficile. Al fine di risparmiare materiali di alta qualità, singole celle di silicio monocristallino per trovare prodotti alternativi, lo sviluppo delle celle solari a film sottile, le celle solari a film sottile di silicio policristallino e thin film di silicio amorfo celle solari è un tipico rappresentante.

 

       Polisilicio celle solari a film sottile

Le celle solari al silicio cristallino normalmente nel 350-450μm spessore di silicio di alta qualità fatto su questo silicone o tirando dalla fusione di lingotti di silicio dalla Juge. Pertanto, il consumo effettivo di materiale siliconico più. Al fine di risparmiare materiale, dalla metà-70 inizia nel basso costo polisilicio film sottile depositato sul substrato, ma a causa della crescita di film di silicio granulometria non, fatta di preziose celle solari. Al fine di ottenere grandi dimensioni grana della pellicola, le persone non hanno mai smesso, e un sacco di modi. Attualmente, la preparazione di policristallino batterie a film sottili di silicio utilizzare deposizione di vapore chimico, compresa la deposizione chimica di vapore bassa pressione (LPCVD) e maggiore plasma deposizione di vapore chimico (PECVD) processo. Inoltre, la fase liquida epitassia (LPPE) e la deposizione sputtering potrebbero essere resi disponibili per la preparazione di policristallino batterie a film sottili di silicio.

Deposizione di vapore chimico è la principale SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4 o SiH4, come gas di reazione, un certo grado di protezione in un'atmosfera di atomi di silicio per formare e depositato sul riscaldamento del substrato, la scelta dei materiali del substrato in generale Si, SiO2, Si3N4, e così via. Ma lo studio ha trovato che in substrati di silicio non è difficile formare un grano più grande, e facilmente formare un interstizio tra grano. Per risolvere questo problema è in primo LPCVD substrato Shen Chi-sottile strato di silicio amorfo, e quindi questo strato di silicio amorfo ricottura, maggiore è il grano, e quindi in questo strato di polisilicio sul seme spesso deposizione di film sottili, tecnologia ricristallizzazione è un aspetto molto importante della tecnologia attuale sono in fase solida la cristallizzazione del diritto e della centrale rifondere cristallizzazione. Oltre alle batterie a film sottile di polisilicio utilizzando il processo di ri-cristallizzazione, utilizzato anche quasi tutta la preparazione del singolo cristallo di silicio tecnologia delle celle solari, un tale sistema, l'efficienza di conversione delle celle solari è notevolmente aumentato. Germania falaj Fort Hall utilizzando solare, istituto di ricerca sulle tecnologie energetiche ricristallizzazione nel substrato FZ Si su una cella di silicio efficienza di conversione del 19%, la giapponese Mitsubishi con la preparazione della batteria, il tasso effettivo era 16,42 per cento.

Fase liquida epitassia (LPE) è un principio di diritto da silicio fuso nel corpo di sua madre, minore è la temperatura della membrana precipitazioni silicio. Astropower imprese americane Preparazione LPE della efficienza della batteria del 12,2%. La Cina fotovoltaico centro di sviluppo tecnologico Chen Zheliang LPE metodo utilizzato nel silicio metallurgico di grado su una crescita cristallo di silicio, e un design simile alle cristalline celle a film sottile in silicio un nuovo tipo di celle solari, conosciute come le "tavolette di silicio di" energia solare batteria, ma le prestazioni non ha ancora visto la relazione.


Poiché le batterie a film sottile di polisilicio utilizzato nel silicio monocristallino di silicio rispetto al meno efficiente e non recessione, e ci possono essere a basso costo materiale del substrato sulla preparazione, il costo molto inferiore rispetto alle celle di silicio monocristallino, e più efficiente amorfo batteria film sottile di silicio, celle a film sottile di silicio policristallino solari sarà presto in potere di dominare il mercato.

 

Silicio amorfo celle solari a film sottile

Lo sviluppo di celle solari su due questioni fondamentali: la conversione di aumentare l'efficienza e ridurre i costi. Come i amorfo celle a film sottili di silicio solare, basso costo, la facilità di produzione su larga scala, in genere l'attenzione della gente e il rapido sviluppo, infatti, già nei primi anni 1970, Carlson, e così ha iniziato lo sviluppo di celle al silicio amorfo, durante In passato i pochi suo sviluppo è stato rapido sviluppo delle aziende stati molti nel mondo nella produzione di questo tipo di prodotti della batteria.

Anche se il materiale come batterie solari di silicio amorfo è un buon materiale, ma a causa del suo band gap ottico è 1.7eV, rendendo i propri materiali in onda lunga spettro della radiazione solare della regione non è sensibile, le restrizioni in modo amorfo su silicio solare cellule l'efficienza di conversione. Inoltre, l'efficienza della luce fotoelettrica come estensione di tempo e di decadimento, il cosiddetto fotoindotta recessione dell'effetto SW, rendendo le prestazioni della batteria di instabilità. Per affrontare questi problemi in questa traccia viene preparato laminato celle solari, celle solari sono impilate nella preparazione di p, i, n-giunzione singolo strato cella solare e poi depositato su uno o più sub-Pin di un sistema di batterie. Tandem celle solari aumentare l'efficienza di conversione della singola giunzione celle non risolvono la chiave per la stabilità del problema è: ① a un band gap diverso gruppo di materiali con Taiwan, in risposta alla portata maggiore dello spettro; superiore ② di i-sottile batteria, La luce prodotta da piccole variazioni del campo elettrico per garantire che i strato di foto-indotti vettori out; ③ generato alla fine del vettore batteria è circa metà della batteria, riducendo l' effetto di foto-indotta recessione; ④ tandem celle solari ogni batteria bambino è in serie.

Amorfo celle solari a film sottili di silicio hanno un sacco di preparazione, risposta, compresi sputtering, metodo PECVD, legge LPCVD, la risposta di materie prime per gas H2 diluito SiH4, e il substrato di vetro per la parte principale di acciaio inossidabile, realizzati di silicio amorfo La tecnologia del film sottile della batteria attraverso un processo diverso può essere un singolo nodo celle solari tandem e batterie. Allo stato attuale, le celle solari di silicio amorfo fatto importanti passi avanti nello studio: in primo luogo, la struttura lamellare della amorfo tre efficienza delle celle solari di silicio di conversione del 13%, stabilendo un nuovo record, nella seconda. Laminato tre capacità produttiva annuale di celle solari fino a 5 MW. United Solar Energy Company (VSSC) ha ottenuto il più alto singola giunzione celle solari efficienza di conversione del 9,3 per cento per il terzo pila di celle a tre gap di banda più elevata efficienza di conversione del 13%, vedi tabella 1

Sopra la massima efficienza di conversione in una piccola area (0.25cm2) per ottenere la batteria. Aveva riferito a nodo singolo silicio amorfo celle solari efficienza di conversione di oltre il 12,5%, Academia Sinica, il Giappone ha adottato una serie di nuove misure, un sistema di celle di silicio amorfo per l'efficienza di conversione del 13,2 per cento. Per quanto riguarda la batteria interna, in particolare, amorfo a film sottile di silicio ricerca della cellula solare in tandem, Xinhua Geng di Nankai University, e altri materiali industriali utilizzati per il backup elettrodo Al preparata per l'area 20X20cm2, a 8,28 efficienza di conversione per cento di un - Si / a-Si tandem celle solari.

Poiché le celle solari di silicio amorfo con efficienza di conversione alto e basso costo e il peso leggero, e altre caratteristiche, ha un grande potenziale. Al tempo stesso, ma a causa della sua stabilità non è elevata, un impatto diretto sulla sua applicazione pratica. Se si riesce a risolvere i problemi e migliorare la stabilità del tasso di conversione, poi il sole può essere cella di silicio amorfo principale è lo sviluppo di prodotti solari.
Celle fotovoltaiche (denominate celle fotovoltaiche) usati per dirigere l'energia della luce solare in energia elettrica. Attualmente, un gran numero di terrestre sistema fotovoltaico si basa sull'utilizzo del substrato di silicio silicio per celle solari possono essere suddivisi in silicio monocristallino, silicio policristallino, silicio amorfo celle solari. Nella conversione di efficienza energetica e prestazioni e altri aspetti della vita, meglio del silicio monocristallino e amorfo della batteria cella di silicio. Efficienza di conversione Polysilicon è leggermente inferiore rispetto al silicio, ma il prezzo più conveniente.

       In conformità con i requisiti di applicazione, le celle solari passare attraverso una combinazione di fino alla potenza di uscita richiesta e la tensione di uscita nominale di un gruppo di celle fotovoltaiche, chiamati componenti fotovoltaici. Secondo la dimensione e la scala impianto fotovoltaico, componenti fotovoltaici può essere composto da una varietà di dimensioni diverse della matrice.
L'avvento del primo singolo cristallo di silicio celle solari sono celle solari. Il silicio è la Terra è una grande quantità di elementi di un quasi ovunque in silicio hanno una presenza poteva dirsi inesauribile. Utilizzato per la fabbricazione di celle solari al silicio, non ha carenza di materie prime. Tuttavia, raffinazione non è facile, persone modo nella produzione di celle solari di silicio monocristallino al tempo stesso, la cella solare ricerca polisilicio e celle di silicio amorfo solari, poiché la produzione su scala commerciale di celle solari, non ancora da una serie di silicio. Infatti, per la fabbricazione di celle solari, molti materiali semiconduttori, con l'industria dei materiali, la cella solare sarà più specie. E 'stato Attualmente, la ricerca e sviluppo di celle solari, con l'eccezione della serie silicio, ci sono CdS, arseniuro di gallio, indio e rame selenio e molti altri tipi di elenco potrebbe continuare, queste elezioni solo alcune delle più comuni celle solari per presentazione.


       Celle solari di silicio monocristallino

       Celle solari di silicio monocristallino è il più veloce lo sviluppo di una cella solare, la sua struttura e la tecnologia di produzione sono gli stereotipi, i prodotti sono stati ampiamente utilizzati nello spazio e sulla terra. Questa elevata purezza delle singole celle solari al silicio cristallino ad attenersi alle materie prime, la purezza del 99,999 per cento requisito. Al fine di ridurre i costi di produzione, le applicazioni di massa come le celle solari che utilizzano grado solare barre di silicio, le prestazioni dei materiali è stato rilassato. Alcuni anche utilizzare materiali semiconduttori e lavorazione di rifiuti in materiali siliconici inizio e fine, la riabilitazione e l'America Latina attraverso l'uso esclusivo di singole celle solari in silicio monocristallino di bastoni.


       Il silicio monocristallino Compresse celle solari monomeri fatta dopo un test casuale, secondo le specifiche richieste per il montaggio in un componenti di celle solari (pannelli solari), seriale e parallela con il metodo in alcune parti della tensione di uscita e corrente.


       Celle solari di silicio policristallino

       Attualmente, l'uso di materiali delle celle silicio policristallino, la maggior parte delle particelle contengono un gran numero di singoli cristalli o aggregati usati materiali di silicio di tempo e materiale metallurgico silicio di grado di fusione di fusione, e quindi nello stampo di grafite, di essere gradualmente raffreddamento solidificazione, Cioè, un lingotti di silicio policristallino. Questo può rendere un cubo di lingotti di silicio, per tagliare trasformato in un celle solari a film quadrati, migliorare l'utilizzo del materiale e per facilitare il montaggio. Il silicio policristallino solari processo cellulare di produzione e quasi singola cella solare cristallo di silicio, la sua efficienza di conversione fotoelettrica di circa il 12%, leggermente inferiori alle celle solari di silicio monocristallino, ma il materiale è semplice, di risparmiare energia, con un costo totale di produzione rispetto Low, è stato un gran numero di sviluppo.


       Celle solari di silicio amorfo

       Celle solari di silicio amorfo nel 1976 è l'emergere di un nuovo tipo di sottile tipo di cellule solari a film, con silicio monocristallino e silicio policristallino metodo di produzione delle celle solari è completamente diverso, molto poco il consumo di materiale di silicio, un basso consumo energetico, è molto interessante.


       Celle in silicio amorfo solari hanno strutture diverse, di cui vi è una struttura meglio chiamata batteria PIN, che è nella prima deposizione strato di substrato di NP-drogato silicio amorfo e poi uno strato di sedimenti non è drogato I Layer, e quindi depositato uno strato di boro-silicio amorfo drogato P-based, con l'evaporazione finale fascio di elettroni da uno strato di pellicola riflettente, e argento evaporazione elettrodo. Tale processo di produzione, una serie di camera di deposizione può essere utilizzata nel processo di produzione costituisce una riga per ottenere elevati volumi di produzione. Al tempo stesso, sottili di silicio amorfo celle solari possono essere fatte di tipo stratificato, o circuiti integrati realizzati in un piano, con la tecnologia appropriata maschera, la produzione di un certo numero di batterie in serie per ottenere una tensione più elevata. Il Giappone è ora in produzione in serie di celle solari al silicio amorfo fino a 2,4 volt. Problemi amorfo celle solari di silicio a tasso di conversione fotoelettrica è bassa e instabile, così un sacco ancora da utilizzare su larga scala l'energia solare, per la maggior parte, come i calcolatori elettronici tascabili, orologi elettronici e orologi, e fotocopiatrici, e così via .


       Celle solari multi-composti

       Composti multipli fa riferimento alla cella solare non è un singolo elemento in materiali semiconduttori, delle celle solari. Ora una grande varietà di studi nazionali, anche se non ancora la maggioranza della produzione industriale, ma indica che il giardino primaverile di conversione fotoelettrica. Ci sono le celle solari CdS arseniuro di gallio, celle solari, celle solari sono diversi in rame indio selenio.


       Solar le celle a condensatore

       Celle solari concentratore solare è di ridurre l'uso di una misura del costo totale. Con risultato condensatore di grande-sun insieme in un piccolo, per formare il "focale" o "zona focale" e mettere le celle solari "focale" o "zona focale" al fine di aumentare dell'intensità della luce, radiazione solare per superare le carenze di bassa densità e quindi più potenza. Concentratore è di solito superiore al tasso di poche decine di struttura può proprio o lenti reflex. Tracciamento ottico a condensatore con tracking automatico in generale. Può essere un modo di acqua di raffreddamento o aria, acqua calda e una combinazione di entrambi accesso all'energia elettrica, acqua calda per essere.


       Per condensatore di celle solari monomero, celle solari e ordinaria leggermente diverse, perché essere resistente alle alte velocità di radiazione solare, in particolare la temperatura più alta di prestazioni di conversione fotovoltaica da essere certi che è nella scelta di materiali semiconduttori, batterie e la struttura delle linee della griglia deve progettare qualche speciale considerazione. Il materiale migliore è arseniuro di gallio, seguita da materiale di silicio monocristallino. Nella struttura cellulare, la struttura generale del piano di rendere più uso di celle solari, celle solari e condensatore struttura regolare verticale al fine di ridurre la resistenza serie. Al tempo stesso, le linee di batteria griglia condensatore sono più dense, tipica del condensatore conto batteria griglia linee per circa il 10% dell'area della cella di soddisfare l'alta densità di corrente.

       Le celle solari sono il tipo di silicio monocristallino e silicio amorfo, silicio policristallino tre categorie, e la maggior parte delle applicazioni attualmente in commercio per singolo cristallo di silicio e silicio amorfo.


       1. Silicio monocristallino cella solare


       I più comuni cristallo singolo celle di silicio vengono utilizzati per le centrali elettriche, sistemi di tariffazione, illuminazione e segnaletica stradale, e così via, la tensione elettrica e una vasta gamma di alta efficienza, lunga durata, i produttori leader a livello mondiale, come ad esempio Siemens di Germania, Regno Unito Oil e la giapponese Sharp sono la produzione di tali celle a base di silicio a singolo cristallo solari, in quanto la quota di mercato di circa cinque, monocristallino efficienza in silicio dal 11% al 24% del livello di spazio (-evaporazione ) chip dal 16% al 24% dell'efficienza, ovviamente, maggiore è il prezzo della sua più costoso.


       2. Multi-cristallino di silicio delle celle solari


       Polysilicon efficienza della cella rispetto a bassa silicio monocristallino, ma la fase di processo è relativamente semplice, a basso costo, monocristallino cella di silicio inferiore al 20%, quindi una parte della potenza di bassa potenza applicazioni utilizzando cellule silicio policristallino