【课堂】太阳能电池材料及半导体材料的介绍

 行业新闻     |      2022-07-28 00:23

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本文摘要:太阳能发电作为清洁能源领域的佼佼者目前倍受业界注目。如果回应感兴趣,就带上你理解太阳能电池的包含和涉及的光伏材料。 太阳能发电装置,一般来说被称作太阳能电池,需要必要将太阳光能切换为电能。 在太阳能电池板中,太阳获释的光子使半导体材料的外层电子瓦解原子键的束缚。当电子受迫在同一方向运动时,之后可以产生电流,为电子设备供电或向电网运送电力。

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太阳能发电作为清洁能源领域的佼佼者目前倍受业界注目。如果回应感兴趣,就带上你理解太阳能电池的包含和涉及的光伏材料。  太阳能发电装置,一般来说被称作太阳能电池,需要必要将太阳光能切换为电能。

在太阳能电池板中,太阳获释的光子使半导体材料的外层电子瓦解原子键的束缚。当电子受迫在同一方向运动时,之后可以产生电流,为电子设备供电或向电网运送电力。  自从法国物理学家Alexandre-EdmondBequerel首次将光伏稍晚1839年电技术理论化至今,光伏发电仍然是科研领域的主题之一。目前,随着美国、日本和欧洲的主要研究团队在加快前进各自太阳能系统的产业化,光伏产业国际市场也持续不断扩大。

  光伏组件  虽然光伏发电系统的构成材料各异,但所有的组件都还包括若干层从向光面到腹光面的材料。太阳光首先穿越保护层(一般来说为玻璃),然后通过半透明认识层转入到电池内部。在组件的中心是导电材料,这一层材料吸取光子,进而已完成光生电流。

而其中的半导体材料各不相同明确的光伏系统市场需求。  在导电层材料下面是已完成电路导通的背金属层。填充薄膜层在背金属层下面,其起到是使光伏组件透气热力学。

一般来说光伏组件背部不会加到额外的保护层,保护层材料为玻璃、铝合金或塑料。  半导体材料  光伏发电系统中的半导体材料可以是硅、多晶薄膜或单晶薄膜。硅材料还包括单晶硅、多晶硅和非晶硅。

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单晶硅具备规则的结构,它比多晶硅光电转换率低。  非晶硅中的硅原子是随机产于的,其光电转换率也高于单晶硅,但是与晶体硅比起,它能捕捉到更好的光子,同时在非晶硅中加到锗或碳展开合金化可以强化其这一特性。  铜铟硒(Copperindiumdiselenide,CIS)、碲化镉(cadmiumtelluride,CdTe)和薄膜硅都是常用的多晶薄膜材料,而光电转换率较高的材料如砷化镓(galliumarsenide,GaAs)也一般来说包括单晶硅薄膜材料。

上述材料都因其独有的性能而用作特定的光伏发电领域。这些特性还包括:结晶度、带上隙大小、吸取性能和加工深浅程度。  外部因素对半导体的影响  晶体结构中的原子排序顺序要求了半导体材料的结晶度,而太阳能电池的电荷传输、电流密度和能量切换效率都要受到结晶度的影响。

半导体材料的带隙是使电子从束缚状态过渡到权利状态(即容许电子传导)所需的大于能量。带上隙大小一般来说以Eg回应,它叙述的是价带和导带的能量劣。

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半导体材料的价带是较低能级,导带是低能级。吸收系数用作密切相关某特定波长的光子击穿介质的距离,它要求了光子被介质吸取的能力。

吸收系数由电池材料和被吸取光子的波长要求。  各种半导体材料和器件的成本和加工深浅程度各不相同多种因素,还包括材料的种类和用于规模,生产周期以及电池在沉积室内的迁入特性。

在明确的光伏发电市场需求中,每一个因素都将起着最重要起到。


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