薄 膜 太 阳 能 电 池 的 种 类
非晶硅
(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline
Silicon,nc-Si,Microcrystalline Silicon,mc-Si)、化合物半导体 II-IV
族
[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar
Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化
物
)..
等
发 展 趋 势
近年来
,业界对以薄膜取代硅晶制造
太阳能电池
在技术上已有足够的把握。
日本产业技术综合研究所于去年
2 月已经研制出目前世界上太阳能转换率最
高的有机薄膜太阳能电池,其转换率已达到现有有机薄膜太阳能电池的
4 倍。
此前的有机薄膜太阳能电池是把两层有机半导体的薄膜接合在一起,其太阳
能到电能的转换率约为
1%。新型有机薄膜太阳能电池在原有的两层构造中间
加入一种混合薄膜,变成三层构造,这样就增加了产生电能的分子之间的接
触面积,从而大大提高了太阳能转换率。
可折叠薄膜的太阳能电池是一种利用非晶硅结合
PIN 光电二极管技术加
工而成的薄膜太阳能电池。此系列产品具有柔软便携、耐用、光电转换效率高等
特点;可广泛应用于电子消费品、远程监控
/通讯、军事、野外/室内供电等领域。
有机薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板,因此人们对它
的实用化期待很高。研究人员表示,通过进一步研究,有望开发出转换率达
20%、可投入实际使用的有机薄膜太阳能电池。专家认为,未来 5 年内薄膜太
阳能电池将大幅降低成本,届时这种薄膜太阳能电池将广泛用于手表、
计算器
、
窗帘甚至服装上。
早在
10 年前,科学家就发明了一种比头发还要细的太阳能电池,由于
其所使用的
半导体
原料远较一般太阳能电池为少,因此可解决太阳能电池价格
高昂的问题。后来,研究人员使用称为
CIS 的复合半导体的技术,将 2~3 微
米厚的
CIS 放在玻璃等物料上,制成薄膜太阳能电池。它比传统以矽制成的
太阳能电池薄
100 倍,实际上比头发还要薄,它亦较轻和使用较少半导体物
料,售价因此较便宜并可大量生产。
传统的矽电池需大量半导体物料,价格昂贵,因此无法普及,而且由于
较笨重,其应用范围受限制。薄膜电池却只需要将廉价物料放在诸如塑胶等有
弹性的表面上便可,价钱便宜而且轻便。
有机薄膜太阳能电池使用塑料等质轻柔软的材料为基板,因此人们对它
的实用化期待很高。研究人员表示,通过进一步研究,有望开发出转换率达
20%、可投入实际使用的有机薄膜太阳能电池。专家相信,不久的将来,薄膜
材料的太阳能电池将出现在人们的日常生活中。
目前,世界上至少有
40 个国家正在开展对下一代低成本、高效率的薄膜
太阳能电池实用化的研究开发。