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晶硅太阳电池的光热发电方法与效率提升

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:晶硅电池只能吸收0.4~1.2μm的光谱,约占全部光谱的30%左右,其余70%的阳光变为热能散发掉。两者的结合是科学家们考虑的课题,晶硅电池将用辅助的光热发电方法吸收其余的70%。工作半年内,硅晶太阳电池效率衰减2%,150℃退火又可将这些缺陷除去。

晶硅太阳电池的光热发电方法与效率提升

1.硅片变得更薄 可制作40μm厚的电池片,将模型放置在一个组件阵列中,在生长炉里生长至40μm,这样就做成了一个个硅片;可在可重复使用的硅模型上进行外延生长;可在1μm厚的硅片上,再长出一层薄薄的硅,再对表面进行腐蚀,然后直接利用三氯硅烷气体来沉积硅料。

2.光热结合 地球大气上界的太阳辐射光谱的99%在波长0.15~4.0μm,最大能量在波长0.475μm处。晶硅电池只能吸收0.4~1.2μm的光谱,约占全部光谱的30%左右,其余70%的阳光变为热能散发掉。光伏发电与光热发电各有缺陷:光伏发电浪费了大量的热能,没有利用;光热发电浪费了光波能量。两者的结合是科学家们考虑的课题,晶硅电池将用辅助的光热发电方法吸收其余的70%。

3.阴雨天发电技术出现 染料敏化电池的成本仅相当于硅电池板的1/10。同时,它对光照条件要求不高,即便在阳光不太充足的室内,其光电转化率也不会受到太大影响。(www.xing528.com)

4.解决光致衰减问题 光致衰减的原因是硼-氧(B-O)复合物形成的寿命衰减。工作半年内,硅晶太阳电池效率衰减2%,150℃退火又可将这些缺陷除去。长期观察这个缺陷的产生,很大原因是由于硼和氧的含量引起。硼是直拉p型硅的主要材料之一,直拉硅总是有丰富的氧含量(﹥5×1017at/cm3)。用镓代替硼作为p型掺杂物,用n型硅片代替p型硅片,可解决光致衰减问题。

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