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O sol em um ano pode produzir energia 3,8 × 1023 quilowatts-solar, é agora o equivalente a toda a humanidade sobre a terra, a energia total utilizada no 6 × 105 bilhões de vezes. Destes, cerca de 1/22 bilhões para a radiação solar na Terra, a Terra é agora equivalente ao total de energia utilizado por 30.000 vezes. As células solares é um uso humano de dispositivos de energia solar, é a utilização de fotovoltaicos efeito deve ser directamente convertida em energia eléctrica, e apenas quando a geração de energia solar apenas, por conseguinte, deve ter uma bateria para armazenar energia eléctrica. Actualmente, o pool de foto usada para uma célula de silício, a eficiência de conversão fotoeléctrica até 11% a 14%. Além disso, existem CdS bateria, arsenieto de gálio de bateria, telureto de cádmio, tais como baterias. O uso de equipamentos de energia solar também está aumentando, como calculadoras eletrônicas, relógios, telefones, rádios, gravadores e assim por diante, o preço do comercial de células solares caiu para abaixo de 4 dólares por watt. As células solares mais e mais aplicativos, as perspectivas cada vez mais promissor. Carros solares, energia solar, a sonda solar, espaço central de energia solar, como o uso de pesquisa de energia solar por atenção do mundo em geral, são uma série de países no domínio da energia no futuro, o foco do desenvolvimento. Alguns especialistas prevêem que as células solares será o século 21, uma das principais fontes de eletricidade.

Células solares de silício monocristalino

Série células solares de silício, as células de silício pode converter Dayang a mais eficiente tecnologia, mais maduro. De alto desempenho célula de silício monocristalino é construído em alta qualidade silício monocristalino e materiais relacionados à tecnologia de processamento térmico baseado. Agora, a energia para a tecnologia de cristal único de silício amadureceu em recente na produção de pilhas, é geralmente utilizado na textura da superfície, disparando zona passiva, área, tais como a dopagem tecnologia, o desenvolvimento de baterias são células de silício plana e ranhura Monocrystalline eléctrodo de porta de silício enterrado na bateria. Para melhorar a eficiência de conversão depende principalmente da superfície de silício micro-estrutura para lidar com a dopagem e zoneamento processo. A este respeito, Alemanha Fu Langhuo taxa falaj Fort Solar System Research Institute mantém uma posição de liderança no mundo. A técnica de foto litografia-tecnologia para a textura da superfície da célula, feita de estrutura de pirâmide invertida. E na superfície de um 13nm. Espessura da camada de óxido de passivação e dois-reflexão de revestimento pela combinação. Ao melhorar o processo de galvanização a porta para aumentar a relação entre a largura ea altura: mais do que uma eficiência da bateria sistema de conversão de mais de 23%, o maior valor de até 23,3 por cento. Kyocera Corporation preparou uma grande área (225cm2) de um único cristal de células solares de eficiência de conversão de energia de 19,44 por cento para consumo doméstico Pequim Solar Energy Research Institute também é ativo de alto desempenho de silício cristalino pesquisa com células solares e desenvolvimento, o desenvolvimento de alta performance silício monocristalino bateria descarregada (2cm X 2cm) alcançou 19,79 por cento a eficiência da conversão, o eletrodo de porta sulco enterrado em células de silício cristalino (5cm X 5cm) de 8,6 por cento a eficiência da conversão.

Solar de silício monocristalino eficiência de conversão das células é a mais alta na produção industrial e aplicação em larga escala ainda é dominante, mas por causa dos preços do silício de cristal único material eo processo complicado das baterias afetadas, resultando em alto custo único cristal de silício, pelo menos, a uma redução significativa do custo é muito difícil. A fim de economizar materiais de alta qualidade, células de silício de cristal único de encontrar produtos alternativos, o desenvolvimento das células solares de filme fino de silício policristalino, células solares de película fina e células de filme fino de silício amorfo solares é um típico representante.

 

       Células de filme fino de silício policristalino solares

As células solares de silício de cristal normalmente na espessura 350-450μm de silício de alta qualidade feita neste silício ou puxando a partir da fundição de lingotes de silício a partir do Juge. Por conseguinte, o consumo real do material de silício mais. A fim de poupar material, a partir do meio-70 começou no polissilício de baixo custo de película fina depositados sobre o substrato, mas por causa do crescimento de silício tamanho de grão de filme, não foi feita de valiosas células solares. A fim de obter grande tamanho de grão do filme, as pessoas nunca ter parado, e uma série de maneiras. Actualmente, a preparação de silício policristalino baterias de película fina usar deposição de vapor químico, incluindo a baixa pressão de deposição de vapor químico (LPCVD) e uma maior deposição de vapor químico de plasma (PECVD) do processo. Além disso, a epitaxia fase líquida (LPPE) ea deposição catódica pode ser disponibilizado para a preparação de silício policristalino baterias de película fina.

Deposição de vapor químico é o principal SiH2Cl2, SiHCl3, SiCl4 ou SiH4, como o gás de reacção, um certo grau de protecção, em uma atmosfera de átomos de silício para formar e depositado sobre o substrato de aquecimento, a escolha de materiais de substrato em geral Si, SiO2, Si3N4, e assim por diante. Mas o estudo mostrou que em não-substratos de silício é difícil formar uma maior grão, e facilmente formar um espaço entre grãos. Para resolver este problema é o primeiro na LPCVD camada de substrato de Shen Chi-fina da camada de silício amorfo, e, em seguida, esta camada de camada de silício amorfo de recozimento, a maior o grão, e, em seguida, nesta camada sobre a semente de polissilício Thick deposição de filmes finos, a tecnologia de recristalização é um aspecto muito importante da tecnologia actual são em fase sólida cristalização do direito e da re-cristalização derreter Central. Além dos polissilícios baterias de película fina usando o processo de re-cristalização, também utilizadas quase toda a preparação de um único cristal de tecnologia célula solar de silício, um tal sistema, a eficiência de conversão de células solares tem aumentado consideravelmente. Alemanha falaj Fort área da Câmara usando a energia solar pesquisa de tecnologia recristalização instituto no substrato Si FZ em uma eficiência de conversão de células de silício de 19%, a Mitsubishi do Japão com a preparação da bateria, a taxa efetiva foi de 16,42 por cento.

Epitaxia de fase líquida (LPE) é um princípio do direito de silício fundido no corpo de sua mãe, quanto menor a temperatura de precipitação membrana de silicone. Astropower EUA Preparação LPE empresas da eficiência da bateria de 12,2%. China fotovoltaica Centro de Desenvolvimento Tecnológico Chen Zheliang método LPE usado no silício metalúrgico grau em um crescimento de cristais de silício, e um design semelhante às células de silício cristalino solares de filme fino de um novo tipo de células solares, conhecidas como as "pastilhas de silício de" energia solar bateria, mas o desempenho ainda não tenha visto o relatório.


À medida que as baterias de película fina de polissilício utilizado no silício de cristal único do que o silício menos eficiente e não recessão, e pode haver baixo custo material de substrato sobre a preparação, a custo muito menor do que as células de silício de cristal único, e mais eficiente do que amorfo Silicon bateria de filme fino, as células de filme fino de silício policristalino solares em breve estará no poder para dominar o mercado.

 

De silício amorfo fino células solares

O desenvolvimento de células solares em duas questões fundamentais: a conversão para aumentar a eficiência e reduzir custos. À medida que os de silício amorfo de células solares de filme fino, de baixo custo, facilidade de produção em grande escala, geralmente a atenção das pessoas e desenvolvimento rápido, de fato, já no início dos anos 1970, Carlson e assim começou o desenvolvimento de células de silício amorfo, durante os poucos passado no seu desenvolvimento tem sido o desenvolvimento rápido do mundo sido muitas empresas na produção deste tipo de produtos da bateria.

Embora o material amorfo como bateria solar de silício é um material bom, mas por causa de seu gap óptico é 1.7eV, fazendo seus próprios materiais sobre o espectro de radiação de onda longa solar da região não é sensível, assim restrições sobre o silício amorfo energia solar As células A eficiência de conversão. Além disso, a eficiência da luz fotoeléctrica como uma extensão do tempo e da deterioração, a assim chamada recessão foto-induzido do efeito SW, fazendo com que o desempenho da bateria de instabilidade. Para resolver estes problemas nesta faixa é preparado laminados de células solares, as células solares são empilhadas na preparação de p, i, n único-junção camada de células solares e em seguida depositada sobre uma ou mais sub-Pin de um sistema de bateria. Células solares em tandem aumentar a eficiência de conversão de junção única células não resolver a chave para a estabilidade do problema é: ①-lo para um espaçamento entre as bandas diferentes de materiais grupo com Taiwan, em resposta a um aumento do âmbito do espectro; topo ② da bateria i-fino, a luz produzida por pequenas mudanças na intensidade do campo eléctrico para assegurar que i camada de foto-induzido transportadoras para fora; ③ gerado no final do transportador da bateria é de cerca de uma metade da bateria, reduzindo a efeito de foto-induzida recessão; ④ células solares em tandem cada bateria criança é uma série juntos.

De silício amorfo de película fina de células solares tem um lote de preparação, a resposta, incluindo o método, pulverização catódica PECVD, a lei LPCVD, a resposta de matérias-primas para o gás H2 diluída SiH4, eo substrato de vidro para a peça principal de aço inoxidável, feita de silício amorfo tecnologia de baterias de película fina através de um processo diferente pode ser um único nó de células solares e baterias em tandem. Atualmente, as células solares de silício amorfo feito grandes progressos no estudo: primeiro, a estrutura laminada do silicone amorfo eficiência três conversão de células solares de 13%, estabelecendo um novo recorde, no segundo. Laminado três capacidade anual de produção de células solares até 5 MW. Unidos da Empresa de Energia Solar (VSSC) obtido a maior eficiência de conversão de junção única de células solares de 9,3 por cento para a terceira pilha de células de gap maior eficiência de conversão de três de 13%, ver tabela 1

Acima da maior eficiência de conversão numa área pequena (0.25cm2) para obter a bateria. Havia relatado um único nó de silício amorfo eficiência de conversão de células solares de mais de 12,5%, Academia Sinica, o Japão adotou uma série de novas medidas, um sistema de células de silício amorfo para a eficiência de conversão de 13,2 por cento. No que respeita à bateria interna, em particular de silício amorfo fino e investigação película de células em tandem solar, Xinhua Geng da Universidade de Nankai, e outros materiais industriais utilizados para fazer Al eléctrodo preparado para a área 20X20cm2, para 8,28 a eficiência da conversão por cento de um - Si / a-Si As células em tandem solares.

Como as células solares de silício amorfo com alta eficiência de conversão e peso custo e pouca luz, e outras características, tem um grande potencial. Ao mesmo tempo, mas por causa da sua estabilidade não é elevada, um impacto directo na sua aplicação prática. Se você pode resolver problemas e melhorar a estabilidade da taxa de conversão, em seguida, o sol pode ser a célula de silício amorfo é a principal de desenvolvimento de produtos solares.
Células solares fotovoltaicas (referido como células fotovoltaicas) usados ​​para dirigir a energia da luz do sol em energia eléctrica. Actualmente, um grande número de sistema fotovoltaico terrestre é baseado na utilização do substrato de silício para células solares de silício pode ser dividida em silício de cristal único, silício policristalino, as células solares de silício amorfo. Na eficiência de conversão de energia e desempenho, e outros aspectos da vida, melhor do que o silício monocristalino e bateria de célula de silício amorfo. A eficiência da conversão de polissilício é ligeiramente mais baixa do que o silício, mas o preço mais barato.

       Em conformidade com os requisitos da aplicação, as células solares passar por uma combinação de até a potência de saída desejada e da tensão de saída nominal de um grupo de células fotovoltaicas, chamado componentes fotovoltaicos. De acordo com o tamanho e energia fotovoltaica escala, os componentes fotovoltaicos pode ser composto por uma variedade de tamanho diferente da matriz.
O advento dos primeiros monocristalinas células solares de silício são as células solares. O silício é o Terra é uma grande quantidade de elementos de um silício quase todos os lugares têm uma presença poderia ser dito ser inesgotável. Usado para a fabricação de células solares de silício, não tem escassez de matérias-primas. No entanto, da refinação, não é fácil, então as pessoas na produção de células solares de silício de cristal único, ao mesmo tempo, a pesquisa de polissilício célula solar e células solares de silício amorfo, uma vez que à escala comercial de produção de células solares, ainda não para fora de uma série de silício. De facto, para o fabrico de células solares, muitos materiais semicondutores, com o sector dos materiais, a célula solar será mais e mais espécies. Tem sido Actualmente, a investigação e desenvolvimento de células solares, com exceção da série de silício, existem CDs, arsenieto de gálio, cobre, índio e selênio e muitos outros tipos de lista continua, esta eleição só algumas das células solares mais comuns para apresentação.


       De silício monocristalino célula solar

       Monocristalina de silício de células solares é o mais rápido desenvolvimento de uma célula solar, a sua estrutura e tecnologia de produção têm estereótipos, os produtos têm sido amplamente utilizados no espaço e no solo. Este elevado grau de pureza das monocristalinas células solares de silício para furar a matérias-primas, a pureza de 99,999 exigência por cento. A fim de reduzir os custos de produção, as aplicações terrestres, tais como células solares usando bastonetes grau solar de silício, o desempenho de materiais tem sido relaxado. Alguns também usam materiais semicondutores e de processamento de resíduos em materiais de início e fim de silício, de reabilitação e na América Latina através da utilização exclusiva de células solares de silício de cristal único de pau.


       Os monocristalinas de silício de células solares Comprimidos monómeros feita após um teste aleatório, de acordo com as especificações requeridas para montagem em um componentes de células solares (painéis solares), em série e paralelo com o método em algumas partes da tensão de saída e corrente.


       Células solares de silício policristalino

       Actualmente, a utilização de materiais de polissilício de células solares, a maioria das partículas contêm um grande número de agregados de cristal único, ou materiais de resíduos de tempo de silício e materiais de silício metalúrgico grau de fundição de fusão, e depois para dentro do molde de grafite, a ser gradualmente arrefecimento solidificação, isto é, um lingotes de silício policristalino. Isto pode fazer um cubo de lingotes de silício, a fim de cortar transformado em algumas células de película quadrados solares, melhorar a utilização de material e para facilitar a montagem. Policristalino de silício processo de produção de células solares e quase único cristal célula solar de silício, a sua eficiência de conversão fotoeléctrica de cerca de 12%, ligeiramente menor do que as células solares de silício de cristal único, mas o material é simples, para guardar o consumo de energia, com um custo total da produção do que baixo, tem havido um grande número de desenvolvimento.


       De silício amorfo de células solares

       Células solares de silício amorfo em 1976 é o surgimento de um novo tipo de filme fino tipo de célula solar, com silício monocristalino e silício policristalino solar, método de produção de células é completamente diferente, o consumo de muito pouco material de silício, menor consumo de energia, é muito atraente.


       Células de silício amorfo solares têm estruturas diferentes, das quais há uma melhor estrutura chamada bateria pino, que é na deposição primeira camada de substrato de NP-dopado de silício amorfo e, em seguida, uma camada de sedimento não é dopado i camada, e em seguida depositou uma camada de P dopado com boro à base de silício amorfo, com a evaporação final com feixe de electrões por uma camada de película reflectora, e evaporação de prata do eléctrodo. Tal processo de produção, uma série de câmara de deposição pode ser usado no processo de produção constitui uma linha, a fim de alcançar alto volume de produção. Ao mesmo tempo, as células finas de silício amorfo solares podem ser feitas de tipo laminado, ou circuitos integrados, produzidas num plano, com a tecnologia de máscara apropriada, a produção de um número de baterias em série para atingir uma maior tensão. Japão agora está em produção em série de células solares de silício amorfo até 2,4 volts. De silício amorfo problemas de células solares na taxa de conversão fotoeléctrica é baixa e instável, de modo muito ainda para ser utilizado em larga escala de energia solar, para a maioria, tais como de bolso calculadoras electrónicos, relógios electrónicos e relógios, e copiadoras, e assim por diante .


       Multi-compostos células solares

       Compostos múltiplas se refere à célula solar não é um material de um único elemento de semicondutores feitos de células solares. Agora, uma grande variedade de estudos nacionais, embora ainda não a maioria da produção industrial, mas indica que o jardim Primavera fotoelétrico conversão. Há CdS células solares, células solares de arsenieto de gálio, as células solares são várias cobre, índio e selênio.


       Condensador de células solares

       Células solares concentrador solar é o de reduzir a utilização de uma medida do custo total. Ao resultado condensador de maior-sol juntos em um pequeno, para formar o "focal" ou "zona focal" e vai colocar células solares "focal" ou "zona focal" para aumento da intensidade luminosa, a radiação solar para superar as deficiências de baixa densidade e potência de saída, assim, mais. Concentrador é geralmente maior do que a taxa de algumas dezenas de sua estrutura pode ou lente-reflexo. Rastreamento óptico Condensador com rastreamento automático em geral. Pode ser uma forma de água de refrigeração ou de ar, aquecedor de água e uma combinação de ambos o acesso à eletricidade, água quente para ser.


       Para condensador de células solares de monómeros, células solares e ordinário ligeiramente diferentes, porque para ser resistente a alta taxa de radiação solar, em particular na temperatura mais elevada do desempenho de conversão fotovoltaica para ter a certeza de que é na escolha de materiais semicondutores, baterias e a estrutura das linhas de grade têm a concepção de alguns consideração especial. O melhor material é de arsenieto de gálio, seguido por material único cristal de silício. Na estrutura da célula, a estrutura geral do avião para fazer mais uso de células solares, células solares e estrutura condensador regulares na vertical, a fim de reduzir a resistência em série. Ao mesmo tempo, o condensador linhas de grade de baterias são mais densas, típico da bateria conta grade condensador linhas por cerca de 10% da área da célula para satisfazer a densidade de corrente elevada.

       As células solares tem o tipo de um único cristal de silício e silício amorfo, multi-silício cristalino três categorias, e na maioria das aplicações atualmente no mercado para um único cristal de silício e silício amorfo.


       1. Um único cristal de silício célula solar


       Os mais comuns células de cristal único de silício são usados ​​para usinas de energia, sistemas de tarifação, iluminação e sinais de trânsito, e assim por diante, a tensão elétrica e uma ampla gama de alta eficiência, longa vida útil, os fabricantes líderes mundiais, como a Siemens da Alemanha, Reino Unido Petróleo e do Japão, a Sharp são a produção de tais cristal único de silício baseados em células solares, como a quota de mercado de cerca de cinco anos, a eficiência da célula de um único cristal de silício de 11% a 24% do nível do espaço (-evaporação ) chip de 16% a 24% de eficiência, é claro, o preço mais elevado do seu mais caro.


       2. Multi-cristalina de silício de células solares


       Eficiência de polissilício celular do que o silício de baixo de um único cristal, mas o passo do processo é relativamente simples, de baixo custo, célula de silício de cristal único inferior a 20%, de modo algum do poder de baixa potência aplicações utilizando células solares de polissilício