Wëssen

Aféierung fir Solarzellmaterialien

Aféierung fir Solarzellmaterialien

1. D'Entwécklungsgeschicht vu Solarzellen:

Zënter 1839, wéini Becqueral fir d'éischt de photovoltaeschen Effekt a chemeschen Zellen observéiert, d'Fuerschung vun de Leit iwwer Rohmaterial fir Solarzellen huet ni opgehalen. Am Entwécklungsprozess vu Solarzellen goufen et verschidde Batterien vu verschiddene Strukturen, wéi Schottky Batterien, M1S Batterien MINP Batterien; Heterojunction Zellen (wéi ITO (n) / Si (p), a-Si / c-si, Ge / Si), etc., an deenen homogen pn Kräizung Zellen schlussendlech dominéieren. Solarzellen ënnerscheede sech duerch Materialien, dorënner: kristallin Siliziumzellen, TOPCon Zellen, amorphen Zellen, Kupferstahl Selenbatterien, Pound Pickaxe Batterien, Arsenid Batterien, asw. déi stabil an net-gëfteg Eegeschafte vun kristallin Silizium, ass et den Haaptgrond Material fir Solar Zell Fuerschung an Uwendung ginn.

2. Entwécklung vun kristallin Silizium Solarzellen:

D'Entwécklung vu kristalline Siliziumzellen ass an dräi Etappen opgedeelt. Déi éischt Stuf: 1954 huet Bell Labs eng kristallin Siliziumzelle mat enger Effizienz vu 6% entwéckelt, an déi modern Ära vu Siliziumzellen huet ugefaang. An den folgenden 10 Joer ass d'Applikatioun vu kristallinem Siliziumzellen weider ausgebaut, an de Prozess huet sech weider verbessert. Déi zweet Period huet an de fréie 70er Joren ugefaang, während där d'Konvertéierungseffizienz vu Solarzellen staark verbessert gouf, a gläichzäiteg d'Buedemapplikatioun vu kristallinem Silizium Solarzellen erweidert, an d'Käschte weider erofgoen. An de fréie 90er hunn kristallin Siliziumzellen eng Etapp vun der rapider Entwécklung erakomm, haaptsächlech fir d'Uewerflächepassivatiounstechnologie aféieren, d'Kontaktrekombinatiounseffekt reduzéieren, d'Postbehandlung fir d'Trägerliewen ze verbesseren an d'Liicht-Trappeffekt am Fabrikatiounsprozess vun der Batterie ze verbesseren. D'Batterieeffizienz ass staark verbessert ginn, d'Produktiounskäschte goufen weider reduzéiert, an d'Applikatioune goufen erweidert.

3. Virdeeler vun monocrystalline Silizium Solarzellen

Zënter der Mëtt vun de 70er Joren dominéiert kristallin Silizium de Rohmaterial fir Solarzellen. Solarzellen ginn haaptsächlech opgedeelt an: monokristallin Siliziumzellen, polykristallin Siliziumzellen, an dënnfilmkristallin Siliziumzellen. D'Entstoe vu polykristalline Siliziumzellen huet d'Fabrikatiounskäschte vu Solarzellen reduzéiert, a seng Fabrikatiounsausrüstung an de Fabrikatiounsprozess sinn einfach an hunn niddereg Materialfuerderunge. Wéi och ëmmer, wéinst verschiddene Mängel a Materialien a Prozesser ass seng Konversiounseffizienz niddereg. Monokristallin Siliziumzellen benotzen héich Rengheet Silizium als Rohmaterial, ugebaut duerch Zone Schmelz- a Reinigungsmethod (FZ Method) oder Liftmethod (CZ Method), an hir duerchschnëttlech Konversiounseffizienz kann 24% lénks Steen erreechen, wat méi wéi 5% ass. méi héich wéi déi vu polykristalline Silizium Solarzellen.

4. Den Entwécklungstrend vu Solarpanneauen

Mat der Entwécklung vun der Industrie ginn d'Käschte fir monokristallin Siliziumzellen ëmmer méi niddereg. Seng Leeschtung ass stabil, d'Konversiounseffizienz mécht och Duerchbréch, an et ass de wichtegste Rohmaterial fir Solarpanneauen ginn. Aus der Perspektiv vun der Feststoffphysik sinn Siliziummaterialien net déi ideal Fotovoltaikmaterialien. Haaptsächlech well Silizium e Bandgap Hallefleit ass, ass säi Liichtabsorptionskoeffizient niddereg, sou datt d'Studie vun anere Photovoltaikmaterialien och en Trend ginn ass. Dorënner, Cadmium Telluride (CdTe), Kupfer Indium Selen (CulnSe2), a Perovskite sinn als dräi ganz villverspriechend photovoltaic Material, an e puer Fortschrëtter gouf gemaach, mä et ass nach e laange Wee ze goen aus grouss-Skala Produktioun an konkurréiere mat monokristalline Siliziumzellen.