أفضل العالمية الرائدة في تصنيع الطاقة الشمسية & المورد من أضواء الشوارع الشمسية وأضواء الفيضانات الشمسية.

مركز المعلومات

خصائص وتصنيف الخلايا الشمسية الخفيفة في الشوارع

2021-08-09 14:30:13

خصائص الخلايا الشمسية ضوء الشارع

توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية لديه العديد من المزايا ، والتي هي ضرورية جدا في الطاقة في المستقبل. ① لا يقتصر على المنطقة ، ويمكن أن تولد الكهرباء عندما يكون هناك أشعة الشمس ؛ من خلال عملية توليد الطاقة هي عملية فيزيائية بسيطة ، دون أي نفايات الغاز والنفايات ، وليس لها أي تأثير على البيئة ؛ موثوقية عالية ولا ضوضاء ؛ ف يتم تحديد طاقة التوليد بواسطة الخلية الشمسية ويمكن تجميعها في أي حجم وفقًا للطاقة المطلوبة ؛ لا يقتصر الأمر على سهولة استخدامه كمصدر مستقل للطاقة فحسب ، بل إنه متصل أيضًا بالشبكة مع مصادر الطاقة الأخرى ؛ (حتى أكثر من 20 عامًا) ؛ ⑦ تتمتع الخلية الشمسية بمزايا الوزن الخفيف والأداء المستقر والحساسية العالية ؛ يصل عمر الشمس إلى 6 مليارات سنة ، لذا فإن توليد الطاقة الشمسية طاقة غير محدودة نسبيًا. إنها تقنية طاقة عامة ، يمكن استخدامها في العديد من الحقول الكبيرة أو الصغيرة ، ويمكن استخدامها في أي مكان مع أشعة الشمس ، ويمكن تثبيتها على سطح أي كائن ، ويمكن أيضًا دمجها في هيكل المبنى. من السهل تحقيق الأتمتة غير المأهولة والكاملة. بسبب هذه الخصائص ، تستخدم الخلايا الشمسية على نطاق واسع في تكنولوجيا الفضاء في مختلف البلدان. الطاقة المتجددة هي أساسا الطاقة الحيوية ، والطاقة الشمسية تمثل نسبة صغيرة. ومع ذلك ، بحلول عام 2050 ، ستنخفض نسبة الطاقة التقليدية والطاقة النووية إلى 47 ٪ وسترتفع نسبة الطاقة المتجددة إلى 53 ٪. من بين مصادر الطاقة المتجددة ، ستحتل الطاقة الشمسية (بما في ذلك الاستخدام الحراري الشمسي وتوليد الطاقة الشمسية) المركز الأول ، وهو ما يمثل 29 ٪ من إجمالي الطاقة. على وجه الخصوص ، يمثل توليد الطاقة الشمسية وحده 25 ٪ من إجمالي الطاقة.

خصائص وتصنيف الخلايا الشمسية الخفيفة في الشوارع 1

تصنيف خلايا الضوء الشمسية

في عملية تطوير الخلايا الشمسية بأكملها ، طور الناس خلايا ذات هياكل ومواد مختلفة. من حيث الهيكل ، يتضمن بشكل أساسي بطارية تقاطع PN متجانسة ، وبطارية Schottky (MS) ، وبطارية MIS ، وبطارية MINP وبطارية غير متجانسة ، من بينها بطارية تقاطع PN المتجانسة تلعب دورًا رائدًا من البداية إلى النهاية ؛ من حيث المواد ، هناك خلايا شمسية من السيليكون بشكل أساسي ، خلايا شمسية رقيقة متعددة المركبات ، وخلايا شمسية رقيقة من أشباه الموصلات العضوية ، والخلايا الشمسية الكيميائية البلورية النانوية ، وما إلى ذلك ؛ من جانب خصائص شكل المواد ، يمكن تقسيمها إلى مواد سائبة ومواد رقيقة.

الخلايا الشمسية السيليكون البلورية للأضواء في الهواء الطلق

تنقسم الخلايا الشمسية السيليكونية البلورية إلى خلايا شمسية من السيليكون أحادي البلورية وخلايا السيليكون الشمسية متعددة البلورات.

الخلية الشمسية السيليكون أحادي البلورية هي الخلية الشمسية ذات أعلى كفاءة التحويل والتكنولوجيا الأكثر نضجًا. وذلك لأن مادة السيليكون أحادية البلورية وتكنولوجيا المعالجة ذات الصلة ناضجة ومستقرة ، وهيكل السيليكون أحادي البلورة موحد ، ومحتوى الشوائب والعيوب صغير ، وكفاءة تحويل البطارية عالية. من أجل إنتاج مقاومة ملامسة منخفضة ، تتطلب مساحة سطح البطارية تعاطي المنشطات الثقيلة ، وسيعزز تركيز الشوائب العالي معدل إعادة تركيب ناقلات الأقليات في هذه المنطقة وجعل حياة الناقل الأقلية لهذه الطبقة منخفضًا جدًا ، لذلك يطلق عليه "الطبقة الميتة". هذه المنطقة هي أقوى منطقة امتصاص الضوء. يتم امتصاص الضوء الأرجواني والأزرق بشكل رئيسي هنا. عادة ، سمك N   طبقة من الخلايا الشمسية ضعيفة هو 0.1 ~ 0.2 ميكرون. أي ، يتم اعتماد تقنية "الوصلة الضحلة" ، ويتم التحكم في تركيز الفوسفور السطحي أقل من القيمة الحدية للذوبان الصلب. وبهذه الطريقة ، يمكن للخلية الشمسية التغلب على تأثير "الطبقة الميتة" وتحسين استجابة الضوء الأزرق الأرجواني وكفاءة التحويل للخلية. يسمى هذا النوع من الخلايا "الخلية الأرجواني".

بالإضافة إلى ذلك ، يتم إنشاء تدرج تركيز لنفس الشوائب بين ركيزة البطارية والقطب السفلي لإعداد p P P   أو N-N   تقاطع عالي منخفض لتشكيل مجال كهربائي خلفي ، والذي يمكنه تحسين المجموعة الفعالة للناقلات ، وتحسين استجابة الموجة الطويلة للخلايا الشمسية ، وتحسين تيار الدائرة القصيرة والجهد المفتوح. تسمى هذه الخلية "بطارية الحقل الخلفي". في الثمانينيات ، طورت المجموعة الخضراء "البطارية المحززة" من خلال دمج التقنيات المذكورة أعلاه. بالمقارنة مع طريقة الطباعة ، تم تحسين كفاءة البطارية بنسبة 10 ٪ ~ 15 ٪. منذ الثمانينيات ، تم تطوير تقنية التخميل السطحي. من طبقة أكسيد رقيقة ( <10nm) من بطارية PESC إلى طبقة الأكسيد السميكة (حوالي 110 م) من بطارية perc و Perl ، يمكن لتقنية تخميل سطح الأكسدة الحرارية أن تقلل من كثافة سطح الولايات إلى 10 10   /سم ²أدناه ، يتم تقليل سرعة إعادة تركيب السطح إلى أقل من 100 سم/ثانية. أدى استخدام التقنيات المختلفة إلى تحسين كفاءة تحويل خلايا السيليكون أحادية البلورية إلى 24.7 ٪ ، ويتوقع الخبراء أن الكفاءة النهائية لخلايا السيليكون أحادية البلورية هي 29 ٪. من أجل تقليل تكلفة البطارية ، مع تحسين كفاءة التحويل ، يستكشف الناس لتقليل سمك البطارية ، أي لتحقيق ورقة رقيقة.

تستخدم الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات بشكل عام مواد السيليكون متعددة البلورات التي يتم إنتاجها خصيصًا لاستخدام الخلايا الشمسية. في الوقت الحاضر ، طريقة تصنيع البولي سيليكون الأكثر استخدامًا هي طريقة الصب ، والمعروفة أيضًا باسم طريقة الصب. تستخدم الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات بشكل عام السيليكون متعدد البلورات أشباه الموصلات منخفض الجودة ، ويتم قطع معظم رقائق السيليكون متعددة البلورات من سبائك السيليكون التي يتم التحكم فيها أو المصبوب. يتكون سبيكة السيليكون متعدد البلورات من السيليكون المعيب ، والنفايات البلورية المفردة الثانوية ومسحوق السيليكون المعدني في صناعة أشباه الموصلات. في الوقت الحاضر ، مع التطور المتفجر لإنتاج الخلايا الشمسية ، لم تعد المواد الخام المذكورة أعلاه قادرة على تلبية احتياجات صناعة الخلايا الشمسية. الآن يتم تشكيل صناعة إنتاج مع الخلايا الشمسية polysilicon كهدف ، والتي سيتم وصفها لاحقًا.

من أجل الحد من فقدان قطع رقائق السيليكون ، يتم تحضير رقاقة السيليكون متعددة البلورات اللازمة للخلايا الشمسية مباشرة من السيليكون المنصهر. تسمى الخلايا التي يتم إعدادها بهذه الطريقة عمومًا السيليكون مع خلايا السيليكون. هناك طريقتان لتحضير السيليكون: واحدة تسمى EFG "طريقة تغذية الفيلم ذات الحافة الثابتة" ، وهي زراعة أنابيب البولي سيليكون ثماني السطوح في التطبيقات الصناعية ، ثم قطع كل جانب إلى رقائق السيليكون ؛ والآخر يسمى "طريقة التبلور المتماسك" ، والتي يتم اعتمادها بواسطة الطاقة الشمسية دائمة الخضرة. تتمثل الطريقة في الحد من السيليكون المنصهر بقضيب كربوني ناعم وسحبه من البركة المنصهرة. يتم تبريد سائل السيليكون المحدود في قضبان دقيقة وصلبه لتشكيل حزام السيليكون. بالمقارنة مع الخلايا الشمسية السيليكونية أحادية البلورية ، فإن خلايا السيليكون الشمسية متعددة البلورات لها تكلفة أقل ، وكفاءة التحويل قريبة من خلايا السيليكون الشمسية أحادية البلورية. لذلك ، تطورت خلايا السيليكون عالية الكفاءة من السيليكون متعدد البلورات بسرعة في السنوات الأخيرة ، من بينها خلايا التكنولوجيا Geogia ، وخلايا UNSW ، وخلايا كيوسيرا ، وما إلى ذلك. من بين الخلايا الشمسية المنتجة في السنوات الأخيرة ، تمثل الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات 52 ٪ أكثر من السيليكون أحادي البلورية. انها واحدة من المنتجات الرئيسية للخلايا الشمسية. ومع ذلك ، بالمقارنة مع أسعار الطاقة الحالية ، لا يمكن تسويق خلايا السيليكون الشمسية البلورية على نطاق واسع لأن تكلفة توليد الطاقة لا تزال مرتفعة للغاية.

خلية خفيفة شمسية رقيقة

يمكن تقسيم الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة إلى الفئات التالية وفقًا للمواد اللازمة لإعداد الخلايا الشمسية.

(1) مركب متعدد المكونات رقيقة فيلم خلية شمسية ضوئية

النحاس الإنديوم السيلينيوم:  CuInse   لديه فجوة الفرقة 1.53ev ويعتبر مادة ضوئية مثالية. يمكن أن تشكل p-type و n-type مع الموصلية العالية فقط عن طريق إدخال عيوبها الخاصة ، مما يقلل من متطلبات الخلية لحجم الحبوب ومحتوى الشوائب والعيوب ، وقد وصلت كفاءة الخلية إلى 15.4 ٪. يمكن زيادة فجوة النطاق عن طريق إضافة كمية مناسبة من GA أو A1 أو s ، والتي يمكن استخدامها لصنع تقاطع واحد أو بطاريات مغلفة عالية الكفاءة.  CulnSe هو الثلاثي I Ⅲ-  Ⅵ   مركب أشباه الموصلات. إنها مادة أشباه الموصلات ذات الفجوة المباشرة بمعدل امتصاص يبلغ 105/سم. تقارب الإلكترون في CulnSe هو 4.58ev ، والذي يختلف تمامًا عن الأقراص المضغوطة (4.50ev) (0.08eV) ، مما يجعل الوصلة غير المتجانسة التي تشكلها ليس لها ذروة نطاق التوصيل وتقلل من الحاجز المحتمل للناقلات الضوئية.  CulnSe   عملية نمو الفيلم: طريقة التبخر بالفراغ ، طريقة معالجة السيلينيوم لفيلم سبائك cu-1n (بما في ذلك طريقة الترسيب الكهربائي وطريقة الاختزال الحراري الكيميائي) ، طريقة نقل طور الغاز في الفضاء المغلق (CCVT) ، طريقة الانحلال الحراري للرش ، طريقة انبعاث التردد اللاسلكي ، إلخ. الخلية الشمسية CIS عبارة عن جهاز ضوئي يتكون من أغشية رقيقة متعددة الطبقات مودعة على الزجاج أو ركائز رخيصة أخرى. هيكلها هو: ضوء & rarr ؛ قطب الشبكة المعدنية/فيلم مضاد للانعكاس/طبقة النافذة (ZnO) /طبقة الانتقال (CDS) /طبقة امتصاص الضوء (CLS) /القطب الخلفي المعدني (MO) /الركيزة.

تيلوريد الكادميوم: CdTe لديه فجوة نطاق مباشر تبلغ 1.5 يف ، استجابته الطيفية متوافقة للغاية مع الطيف الشمسي ، ولها معامل امتصاص عالي في النطاق المرئي ، بسماكة 1 ميكرومتر يمكن أن تمتص 90 ٪ من الضوء المرئي. CdTe هو Ⅱ Ⅵ مجمع. نظرًا لأن فيلم CdTe له هيكل فجوة النطاق المباشر ومعامل الامتصاص البصري كبير جدًا ، يتم تقليل متطلبات طول انتشار المواد. تشكل مادة أشباه الموصلات ذات الأغشية الرقيقة مع CdTe كممتص خلية شمسية غير متجانسة مع أقراص مضغوطة لطبقة النافذة. هيكلها هو: ضوء & rarr ؛ فيلم مضاد للانعكاس (MgF )/الركيزة الزجاجية/القطب الشفاف (SnO : F) /طبقة النافذة (CDS) /طبقة الامتصاص (CdTe) /طبقة الانتقال التلامس الأومية/القطب الكهربائي الخلفي المعدني. تشمل طرق التحضير التسامي ، MOCVD ، CVD ، الترسيب الكهربائي ، طباعة الشاشة ، التبخر بالفراغ وطبقة الذرة. تم تصنيع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة CdTe بكفاءة تحويل تزيد عن 10 ٪ بطرق مختلفة. من بينها ، فإن كفاءة البطارية المودعة مع تقاطع CdS / CdTe هي 16.5 ٪.

زرنيخيد الغاليوم: تحتوي مادة البطارية على فجوة معتدلة ومقاومة أقوى للإشعاع وأداء درجات حرارة عالية من السيليكون. يمكن للخلايا الشمسية الحصول على كفاءة أعلى. وصلت الكفاءة القصوى في المختبر إلى أكثر من 24 ٪ ، وكفاءة الخلايا الشمسية العامة للفضاء هي أيضا بين 18 ٪ ~ 19.5 ٪. كفاءة خلايا الوصلة المفردة التي تزرع على ركيزة واحدة هي 36 ٪ من الكفاءة النظرية لـ GaInP   /خلايا تتالي Gas. خلايا شمسية مغلفة بمساحة 4 م ²وقد تم تصنيع كفاءة التحويل بنسبة 30.28 ٪ في المختبر. في الوقت الحاضر ، يتم تحضير الخلايا الشمسية GaAs في الغالب عن طريق epitaxy الطور السائل أو تقنية ترسيب البخار العضوي المعدني ، وبالتالي فإن التكلفة مرتفعة والناتج محدود. أصبح خفض التكلفة وتحسين كفاءة الإنتاج محور البحث. في الوقت الحاضر ، تستخدم الخلايا الشمسية GaAs بشكل رئيسي في المركبات الفضائية.

(2) أشباه الموصلات العضوية رقيقة غشاء الخلية الشمسية الخفيفة

لأشباه الموصلات العضوية العديد من الخصائص الخاصة ويمكن استخدامها لتصنيع العديد من أجهزة أشباه الموصلات ذات الأغشية الرقيقة ، مثل الترانزستورات ذات التأثير الميداني ، والمعدلات الكهروضوئية للتأثير الميداني ، والثنائيات الباعثة للضوء ، والأجهزة الكهروضوئية وما إلى ذلك. تمتص أشباه الموصلات العضوية الفوتونات لإنتاج أزواج ثقب الإلكترون بطاقة ربط تبلغ 0.2 ~ 1.0ev ، وهي الحدود بين مواد أشباه الموصلات من النوع p ومواد أشباه الموصلات من النوع n. يؤدي تفكك أزواج ثقوب الإلكترون إلى فصل فعال للشحنة ويشكل ما يعرف باسم الخلايا الشمسية غير المتجانسة. تنقسم أشباه الموصلات العضوية المستخدمة في الأجهزة الكهروضوئية تقريبًا إلى أشباه الموصلات العضوية الجزيئية وأشباه الموصلات العضوية البوليمرية. في وقت لاحق ، ظهرت الخلايا الشمسية غير المتجانسة أشباه الموصلات العضوية ذات الطبقة المزدوجة. يمكن تقسيم أشباه الموصلات العضوية إلى بلورة قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان والسائلة وفقًا لخصائصها الكيميائية ؛ في بعض الأحيان يتم تقسيمها أيضًا إلى أصباغ وأصباغ وبوليمرات وفقًا للمونومرات. بالنسبة لتعاطي أشباه الموصلات العضوية ، يمكن إدخال جزيئات وذرات أخرى ، أو يمكن أكسدها بطريقة كهروكيميائية. الشوائب التي يمكن أن تجعل من نوع P تشمل Cl ، Br ، أنا ، لا ، Tcnqcn-ppv ، إلخ ؛ يمكن أن تجعل المنشطات المعدنية القلوية من النوع n.

(3) صبغ حساسة نانو رقيقة غشاء الخلية الشمسية الخفيفة

بطارية غشاء النانو الرقيقة الحساسة هي بطارية اخترعها الدكتور ميشيل جراتزل من المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا. تتشكل الخلايا الشمسية الكيميائية النانوية (خلايا NPC باختصار) عن طريق تعديل وتجميع مادة أشباه الموصلات ذات الفجوة الضيقة على مادة أشباه الموصلات الأخرى كبيرة فجوة الطاقة. تعتمد مادة أشباه الموصلات ذات الفجوة الضيقة Ru المعدنية الانتقالية والأصباغ الحساسة المركبة العضوية. مادة أشباه الموصلات فجوة الطاقة الكبيرة هي نانو متعددة المنتجات TiO   وتحويلها إلى أقطاب كهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، تختار خلايا NPC أيضًا شوارد الأكسدة والاختزال المناسبة. مبدأ العمل من نانو متعدد الكريستالات TiO : تمتص جزيئات الصبغة الطاقة الشمسية وتتحول إلى الحالة المثارة. حالة متحمس غير مستقرة. يتم حقن الإلكترونات بسرعة في TiO المجاورة   الفرقة التوصيل. يتم تعويض الإلكترونات المفقودة في الصبغة بسرعة من المنحل بالكهرباء. الإلكترونات التي تدخل TiO   أخيرًا ، يدخل نطاق التوصيل إلى الفيلم الموصل ، ثم يولد التصوير الضوئي من خلال الدائرة الخارجية. إنه نوع جديد من الخلايا مع فيلم مسامي من ثاني أكسيد التيتانيوم النانوي حساس بالأصباغ الحساسة للضوء ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة الخلايا الكهروكيميائية الضوئية. هذه الخلية لديها كفاءة مستقرة في الهواء الطلق. في عام 1998 ، كانت كفاءة خلايا المناطق الصغيرة التابعة للأكاديمية الفيدرالية السويسرية للعلوم 12 ٪. أجريت اختبارات تجريبية في بعض البلدان. كفاءة البطارية المحددة هي 30 سنتيمتر من ألمانيا INAP ×6 ٪ في 30 سنتيمتر ؛ 10 سنتيمتر من شارع أستراليا ×20 سنتيمتر هو 5 ٪. مشروع أبحاث الخلايا الشمسية ذو الأغشية النانوية الرقيقة في الصين مع معهد فيزياء البلازما التابع للأكاديمية الصينية للعلوم كوحدة التعهدات الرئيسية ، قام ببناء محطة طاقة توضيحية صغيرة بمقياس مجموعة 500W ، جعل الصين رائدة في العالم في بعض جوانب هذا المجال البحثي.

السيليكون غير المتبلور هو أقدم بطارية رقيقة تجارية. السيليكون غير المتبلور النموذجي (   Α -Si) تقوم الخلايا الشمسية بإيداع فيلم موصل شفاف (TCO) على الركيزة الزجاجية ، ويتم ترسيب ثلاث طبقات من النوع الأول والنوع N بواسطة تفاعل البلازما   Α -Si ، ثم يتبخر القطب المعدني Al / Ti عليه. الضوء من الطبقة الزجاجية ، ويتم إخراج تيار البطارية من خلال الفيلم الموصل الشفاف والقطب الكهربائي المعدني Al / Ti. هيكلها عبارة عن زجاج/TCO/p-I-N / Al / Ti ، ويمكن للركيزة أيضًا اعتماد فيلم بلاستيكي ، صفائح من الفولاذ المقاوم للصدأ ، إلخ. بعد إدخال كمية كبيرة من الهيدروجين (10 ٪) في السيليكون غير المتبلور ، تزداد فجوة النطاق من 1.1eV إلى 1.7eV ، والتي لديها امتصاص قوي للضوء. بالإضافة إلى ذلك ، تتم إضافة "طبقة جوهرية" سميكة بين الطبقة p الرقيقة وطبقة N لتشكيل بنية p1n. يتم استخدام طبقة ذات عيوب أقل من الشوائب كطبقة امتصاص رئيسية لتشكيل مجال كهربائي في منطقة توليد الحاملات الضوئية ، مما يعزز تأثير التجميع للناقلات. من أجل تقليل الخسارة الناجمة عن المقاومة العرضية الكبيرة للطبقة الرقيقة الرفيعة ، يعتمد القطب العلوي للبطارية طبقة موصلة شفافة. علاوة على ذلك ، يتم إعداد نقل الضوء المعزز الملمس على الفيلم الموصل الشفاف. في الوقت الحاضر ، المواد الموصلة الشفافة الأكثر استخدامًا هي SnO   و ITO (خليط من في rder   و SnO ) ، ويعتبر Zao (أكسيد الزنك مخدر الألومنيوم) مادة موصلة شفافة جديدة ممتازة. نظرًا لتوزيع الطاقة الواسع لأشعة الشمس ، لا يمكن لمواد أشباه الموصلات امتصاص الفوتونات إلا بطاقة أعلى من قيمة فجوة الطاقة ، وسيتم تحويل الفوتونات المتبقية إلى طاقة حرارية ، ولكن لا يمكن نقلها إلى الحمل من خلال ناقلات التوليد الضوئية لتحويلها إلى طاقة كهربائية فعالة. لذلك ، بالنسبة للخلايا الشمسية الوصلة المفردة ، حتى لو كانت مصنوعة من مواد المنتج ، فإن الحد النظري لكفاءة التحويل هو حوالي 29 ٪ فقط. في الماضي ، كانت خلايا السيليكون غير القياسية في الغالب في شكل خلايا تقاطع واحدة. في وقت لاحق ، تم تطوير الخلايا المكدسة ذات الوصلات المزدوجة ، والتي يمكن أن تجمع الناقلات الضوئية بشكل أكثر فعالية. تستخدم شركة BP الشمسية سبيكة SiGe كمادة للبطارية السفلية. نظرًا لأن فجوة النطاق لسبائك SiGe ضيقة ، فإنها تعزز الاستجابة الطيفية للبطارية كمادة البطارية السفلية. يستخدم Beckert السيليكون غير المتبلور مع محتوى Ge مختلف لصنع بطارية سلسلة من ثلاث وصلات مع بطاريتين سفليتين ، مما يخلق أعلى كفاءة مستقرة لوحدة بطارية السيليكون غير المتبلورة بنسبة 6.3 ٪. من بين الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة ، تم تسويق خلايا السيليكون غير القياسية لأول مرة واستخدامها من قبل شركة سانيو إلكتريك في عام 1980   Α -Si تم تصنيع آلة حاسبة الجيب المصنوعة من الخلايا الشمسية Si في عام 1981 ، Α -Si حجم المبيعات السنوية لخلايا Si يمثل مرة واحدة 40 ٪ من حجم المبيعات الكهروضوئية في العالم. مع التحسين المستمر لأداء وتكلفة خلايا السيليكون غير القياسية ، تتوسع مجالات تطبيقها أيضًا ، من الآلات الحاسبة إلى مختلف المنتجات الاستهلاكية والمجالات الأخرى ، مثل أجهزة الراديو الشمسية ومصابيح الشوارع ومحطات ترحيل الميكروويف ومصابيح إشارة عبور المرور ومراقبة الأرصاد الجوية ومضخات المياه الكهروضوئية ، إمدادات الطاقة المنزلية المستقلة, شبكة توصيل توليد الطاقة ، وما إلى ذلك سيتم مناقشة هذا الجزء بالتفصيل في الفصول التالية.

(5) متعدد الكريستالات السيليكون رقيقة فيلم الخلايا الشمسية الخفيفة

بدأ العمل البحثي لبطارية الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات في السبعينيات ، والتي كانت في وقت سابق من بطارية الأغشية الرقيقة غير المتبلورة. ومع ذلك ، في ذلك الوقت ، ركز الناس بشكل رئيسي على بطارية رقيقة غير متبلورة من السيليكون. بعد أن واجهت العمل البحثي لبطارية الأغشية الرقيقة غير المتبلورة مشاكل صعبة ، بدأ الناس بشكل طبيعي في الانتباه إلى بطارية الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون. نظرًا لأن خلايا الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون متعددة البلورات تستخدم مواد سيليكون أقل بكثير من خلايا السيليكون أحادية البلورية ، فلا توجد مشكلة في التوهين الضوئي لخلايا الأغشية الرقيقة غير المتبلورة ، ومن الممكن إعدادها على ركائز رخيصة. التكلفة المتوقعة أقل بكثير من خلايا السيليكون أحادية البلورية. يأمل الناس في تقليل تكلفة وحدات الخلايا الشمسية إلى حوالي 1 دولار/واط. يمكن أيضًا استخدام بطارية رقيقة من السيليكون متعدد البلورات كبطارية سفلية لبطارية تقاطع سلسلة السيليكون غير المتبلورة ، والتي يمكن أن تحسن الاستجابة الطيفية وعمر خدمة البطارية. لذلك ، تطورت بسرعة منذ عام 1987. الآن الأداء الكهروضوئي لبطارية الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات ، وقد وصلت الكفاءة المختبرية القصوى لشركة Astropower إلى 16 ٪. في الوقت الحاضر ، يتم تحضير خلايا الأغشية الرقيقة المصنوعة من السيليكون عن طريق ترسيب البخار الكيميائي ، بما في ذلك ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD) وترسب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD). بالإضافة إلى ذلك ،يمكن أيضًا استخدام epitaxy الطور السائل (LPE) والترسب الاخرق لإعداد خلايا الأغشية الرقيقة من السيليكون متعدد الكريستالات. تم استخدام تقنية نمو LPE على نطاق واسع في الهياكل غير المتجانسة لأشباه الموصلات عالية الجودة والمركبة ، مثل GaAs و SiGe و SiGe. مبدأها هو تقليل درجة الحرارة وتعجيل أفلام السيليكون عن طريق ذوبان السيليكون في المصفوفة. يمكن أن تصل كفاءة البطارية التي أعدتها طاقة Astro مع PE إلى 12.2 ٪. استخدم Chen Zheliang من مركز تكنولوجيا التطوير الكهروضوئي الصيني epitaxy المرحلة السائلة لزراعة حبيبات السيليكون على رقائق السيليكون المعدنية ، وصمم خلية شمسية جديدة مشابهة للخلايا الشمسية الرقيقة من السيليكون البلوري ، والتي تسمى الخلايا الشمسية "حبيبات السيليكون".

في الوقت الحاضر ، يقوم ما يسمى بمركز أبحاث الخلايا الشمسية من الجيل الثالث بجامعة نيو ساوث ويلز ، بقيادة البروفيسور مارتن جرين ، بإجراء أبحاث نظرية وتجارب علمية على كفاءة عالية للغاية ( >50 ٪) الخلايا الشمسية ، مع التركيز على كيفية جمع ناقلات كاملة من انتقال نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل العالي. في الوقت الحاضر ، تشمل البطاريات التي تمت دراستها واختبارها بشكل أساسي خلايا فائقة الشبكة ، وخلايا "حاملة ساخنة" ، وخلايا "مغلفة" جديدة وخلايا "كهروضوئية حرارية".

recommended for you
لايوجد بيانات

Xingshen التكنولوجيا المحدودة

مهمتنا للعملاء:
حماية البيئة ، التصنيع الذكي.
لايوجد بيانات
الاتصال بنا

إذا كان لديك أي أسئلة ، يرجى الاتصال بنا.

Service@lumussolem.com

شخص الاتصال: درة

موبايل: 86 138 7381 4717

إضافة: مبنى دونغتشنغ ، طريق لانتشو الشرقي ، منطقة بينغشان ، شنتشن ، قوانغدونغ

حقوق الطبع والنشر©2022 LumusSolem جميع الحقوق محفوظة | Sitemapsia
الدردشة على الانترنت
contact customer service
messenger
wechat
skype
whatsapp
إلغاء