薄膜太陽能電池有什（shí）麽優缺點（diǎn）和生產資料說明

    太陽能電池在生活中有很多應用，如美團共享單車車籃裏的太陽能電池板（bǎn）等。在太陽能電池往期文章中，小（xiǎo）編對薄膜太陽能電池有所介紹。為增進大家對（duì）薄膜太陽能電池的了（le）解程度，本文將對薄膜太陽能電池的優缺點以及薄膜太陽能（néng）電池的生產予以介紹。如果你對太陽能電池具有興趣，不妨繼續往下閱讀哦。

    一、薄膜太陽能電池優缺點

    薄膜型太陽能電池由於（yú）使用材料較少，就每（měi）一模塊的成（chéng）本而言（yán）比起堆積（jī）型太陽能電池有著明顯的減少，製造程序上所（suǒ）需的能量也較堆積型太陽能（néng）電池（chí）來的小，它同時也擁有整合型式的連接模塊，如此一來便可省下了獨立模塊所需在固定和內部連接的成（chéng）本（běn）。未來（lái）薄膜型    太陽能電池將可能會取代現今一般常用矽太陽能電池，而成為（wéi）市場主流。非晶矽（guī）太陽能電池與（yǔ）單晶矽太陽能（néng）電池（chí）或多晶矽太陽能電池的最主要差異是材料的（de）不同（tóng），單晶矽太（tài）陽能電池（chí）或多晶矽太陽能電池的材料都疏，而非晶矽太陽能電池的（de）材料則是（shì）SiH4，因為材料的不同（tóng）而使非晶矽太陽能電池的構造與晶矽太陽能電池稍有不（bú）同。

    SiH4最大的優點為吸光效（xiào）果及光導效果都很（hěn）好（hǎo），但其電氣特性類似絕緣（yuán）體，與矽的半導體特性相（xiàng）差甚遠，因此最初認為SiH4是不適合的材料。但在1970年代科學家克服了這個（gè）問題，不久後美國的RCA製造出第一個非晶矽太陽能電池。雖然SiH4吸光效果及光導效（xiào）果都很（hěn）好，但由於其結晶構造比多（duō）晶矽太陽能電池差，所以懸浮鍵的問題比（bǐ）多（duō）晶矽太（tài）陽能電池還嚴重，自由電子與電（diàn）洞複合的速率非常快;此外SiH4的結（jié）晶構造（zào）不規則會阻礙電子與電洞的移動使得擴散範圍變短。基於以上兩個因素，因此當光照射在SiH4上產生（shēng）電子電洞（dòng）對後，必須（xū）盡快將（jiāng）電子與電洞分（fèn）離，才能有效產生光（guāng）電（diàn）效應。所以非晶矽太陽能電池大多做（zuò）得很薄，以減少自由（yóu）電子與電洞複合。由於SiH4的吸光效果很好，雖然非晶矽太陽能電池做得很薄，仍然可（kě）以（yǐ）吸收大（dà）部分的（de）光。

    非晶矽薄膜型太陽能電池的結構（gòu）不同於一般（bān）矽太陽能電池，其主要可分為三層，上（shàng）層為非常薄（báo）（約為0.008微米）且具有高摻雜濃度的P+;中間一層則是較厚（0.5∼1微米）的純質層（Intrinsic layer），但純質層一般而言通常（cháng）都不會是完（wán）全的（de）純質（Intrinsic），而是摻雜濃度較低的n型材（cái）料;最（zuì）下麵一層（céng）則是（shì）較薄（0.02微米）的n。而這種p+-i-n的結構較（jiào）傳統p-n結構有較（jiào）大的電場，使得純質層中生成電子電洞對後能（néng）迅（xùn）速被電場（chǎng）分離。而在P+上一層薄的氧化物膜為透明導電膜（mó）（Transparent ConducTIng Oxide:TCO），它可防止太陽光反射，以有效吸收太陽光，通常是（shì）使用二氧化矽（guī）（SnO2）。非晶矽太陽能電池最大的優點為成本（běn）低（dī），而缺點則是效率低及光（guāng）電轉換效率隨使用時間衰退的問題。因此（cǐ）非晶矽太陽能電池在小（xiǎo）電力市場上被廣泛使用，但在發電市場（chǎng）上則較不具競爭力。

    二、薄膜太陽能電池如何生產

    成本問題是太陽（yáng）能技術廣泛使（shǐ）用的最（zuì）大（dà）阻礙。傳統的矽晶太陽能電池需要複雜的、耗時的生產過程，這使得每一度電的成本大大提高（gāo）。非矽薄膜太陽能電池生產方便（biàn）因此更易衝破成本方麵的阻（zǔ）礙。

    薄膜（mó）太陽能電池目前在生產方麵取得的最大突破是在箔條狀銅銦镓硒（xī）電池方麵。納米太陽能公司用類似於膠印的方法（fǎ）生產他們的太陽（yáng）能電池，下麵就讓茄子视频懂你更多來看看他們是怎麽做的（de）吧。

    首先，大量的鋁條（tiáo）在巨大的打印機中緩慢前進，就像打印報紙那樣，鋁條卷可以達到數米寬和數英裏（lǐ）長，這使得產品能（néng）夠用於不同的用途。其次，一（yī）台在露天下運轉（zhuǎn）的打印機將半導體油墨薄層沉積到鋁基體上。這是在玻璃態（tài）銅銦镓硒電池和碲化鎘電池大批量生產中取（qǔ）得的一個巨大進步，原來的生產要求（qiú）半導體在真空室內沉積，而現在可以在露天下進行，速度更快，成本更低。接著，另一台印刷機沉積硫化鎘和氧化鋅薄層，其中氧化（huà）鋅（xīn）層是無（wú）反射的，這就確（què）保了陽（yáng）光能夠到達半導體層。最後，鋁箔條被切成一片片的太陽能電池。像傳統矽太陽能電池一樣（yàng）進行分類（lèi）裝（zhuāng）配（pèi），在納米太陽（yáng）能（néng）公司的生產過程中也是有可能采用的，這意味（wèi）著電池的電學特（tè）性能夠滿足，並可以達到最高的麵板效率分（fèn）布和產額。而玻璃態銅銦镓硒電池不提供自裝配分（fèn）類單（dān）元，因為組成電池的麵板並不能很好的符（fú）合電學特性，其能（néng）量產額與效率也大打折扣。

    用於（yú）半（bàn）導體打印的打印（yìn）機是易於使用和維護的。不僅如此，而且原料浪費得也非常少，這有（yǒu）助於提高整個生產過程的（de）效率和降（jiàng）低（dī）太陽能板產電的成本。用傳統的太陽（yáng）能板生產一瓦特電需要三美元，傳統觀念認為，在將成本降低到1美元沒瓦特之前（qián）太陽能技術不會有競爭力（lì）。納米（mǐ）太陽能公司宣稱他們的超高效生產方式和革命性的半導體（tǐ）油（yóu）墨將會使太陽能產電的成本降低到僅僅30美分（fèn）每（měi）瓦（wǎ）特。如果這是真的，那麽太陽能就可以與（yǔ）煤炭競爭了（le）。

    薄膜太陽能技（jì）術並不是科幻小說。納米太陽能（néng）公司的（de）產品已經擁有了廣泛的客戶群，包括全（quán）球各（gè）地的合作者（zhě）和政府部門，薄膜（mó）太陽能電池的生產者們也非常忙碌。俄亥俄（é）州（zhōu）的（de）第一家太陽能機（jī）構與居威太陽能（néng）機構合作在德國的薩克森州建立了40兆瓦（wǎ）的碲化鎘薄膜太陽能基地，於2009年（nián）竣（jun4）工。本（běn）田公司正在活躍地進行綜合銅銦（yīn）镓硒薄膜太陽能電池的試驗。

    如果（guǒ）太陽能薄膜電池能夠將其潛能完全發揮出來（lái），那麽不難想象，在不遠的將來，太陽能將會像陽光一樣（yàng）無（wú）所不在。在城（chéng）市建築中，薄膜（mó）太（tài）陽能電池將覆蓋屋頂和房子的正麵，在新建房（fáng）屋中，它們將作為屋頂紙板被（bèi）整體安裝。此外，它（tā）們（men）還能為新一代的太陽（yáng）能汽車（chē）和卡車供能。