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薄膜太阳能电池的研究与发展趋势
摘要:有机薄膜太阳能电池的发展尤其引人注目,德国、日本、韩国和美国在这一领域处于领先地位。相比传统的硅基太阳能电池,有机薄膜太阳能电池以其潜在的低成本、高效率、环境友好、稳定性高的特点,成为最有希望实现民用化光伏的产业,目前的转换效率突破了9,发展趋势被业界一致看好。
关键词:薄膜太阳能电池研究与发展
一、太阳能电池概述
伴随着经济社会的不断快速发展,经济增长对于环境污染的问题也变得越来越严重,因此基于可持续发展理念来进行工业生产、服务提供等成为当今世界经济发展的主旋律,而这也使得经济环保技术与工业生产相结合的理念深入人心。另一方面,在资源有限的情况下,如何有效利用现有资源,并不断开发出对新资源的运用也是摆在可持续发展理念上的重要考虑对象。基本看来,目前人们普遍认为对于太阳能的有效运用是解决能源危机、环境问题的最有效的途径。太阳能资源不仅具有清洁型能源的特征,而且其存在的长期性也能够解决人们对于能源的需求问题,太阳能电池是对于太阳能运用的最有效工具之一。太阳能电池已经经历了多个阶段的发展,其基本原理在于对半导体二极管的运用,将太阳所辐射过来的光波经由光伏作用转变为电能,为人们所用。半导体二极管能够在太阳光照射到其表面时,将太阳光加以吸收,并转化为光子能量,将自身所带的电子激发到导电带部分,最终形成具有正的电极的空穴,从而演进为光生载流子。在形成光生载流子之后,其能够在二级管内发生分离,而电子也相应的发生位置变化,最终带来空穴发生变化,产生具有负极的电极。正负极电荷的不断聚集,就演变为光伏效应,产生电压。因此,太阳能用的半导体二极管秩序在已经形成的两极进行线路连接,就可以将形成的电能导出。尽管太阳能的发展种类很多,但却普遍存在光电转化效率不高的状况,而这在军事领域、航天领域发展当中难以起到自身应有的作用,而提升光电转化率也成为太阳能研究的焦点所在。光电转化效率的研究多聚焦于太阳能材质的改革、对于元器件进行创新等方面,以增加太阳能电池对于阳光的吸收力度,减少阳光在太阳能电池中的传播距离等,最终提升光转电效率。当然,关于太阳能电池的研究十分广泛,而薄膜太阳能电池也逐步发展成为当今太阳能电池研究的最重要区域。
二、薄膜太阳能电池
f目前薄膜太阳能电池可分为非晶硅aSi、微晶硅、化合物半导体II—IV族cdS、CdTe、Cul
Se2、色素敏化染料Dyr
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