薄膜太陽(yáng)能電池的類型及其優(yōu)缺點(diǎn)解析
薄膜型太陽(yáng)能電池由于使用材料較少，就每一模塊的成本而言比起堆積型太陽(yáng)能電池有著明顯的減少，制造程序上所需的能量也較堆積型太陽(yáng)能電池來(lái)的小，它同時(shí)也擁有整合型式的連接模塊，這樣可省下獨(dú)立模塊所需在固定和內(nèi)部連接的成本。薄膜太陽(yáng)能電池是緩解能源危機(jī)的新型光伏器件。
薄膜太陽(yáng)能電池的類型
現(xiàn)在，薄膜太陽(yáng)能電池要達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：一是要具有足夠的柔韌性，能夠在大型建筑材料表面附著，二是要實(shí)現(xiàn)和傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池一樣的效率，甚至更高。不同的制備技術(shù)所得的薄膜太陽(yáng)能板和傳統(tǒng)的太陽(yáng)能板相比，具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。通常對(duì)薄膜太陽(yáng)能板的命名來(lái)自于半導(dǎo)體材料的類型。
1、不定形硅（a-Si）
不定形硅是相對(duì)很成熟的用于制作薄膜太陽(yáng)能電池。這可能是因?yàn)榫w硅早已用在傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池上，人們對(duì)硅電子的性質(zhì)的了解比較透徹。
優(yōu)點(diǎn)：與晶體硅不同，無(wú)定形硅具有較高的太陽(yáng)能吸收率使其做成薄膜結(jié)構(gòu)成為可能，也有效地降低了成本。由于其原料充足、無(wú)毒、物美價(jià)廉的特點(diǎn)，無(wú)定形硅迅速成為第一薄膜法，進(jìn)軍主流。
缺點(diǎn)：由于其轉(zhuǎn)換效率較低，所以大多數(shù)只出現(xiàn)在小規(guī)模、柔性較好的電子產(chǎn)品中。
2、碲化鎘（CdTe）
基于CdTe的太陽(yáng)能電池是第二受歡迎的光伏技術(shù)，轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定在5%左右，制造過(guò)程簡(jiǎn)單、迅速。可以和硅基材料相媲美，轉(zhuǎn)換效率的提高，也促進(jìn)了它的應(yīng)用。
優(yōu)點(diǎn)：CdTe比硅基太陽(yáng)能電池便宜，更值得注意的是，它具有小的碳排放以及投資回收期。盡管CdTe以及其他薄膜材料，在效率方面仍然落后于傳統(tǒng)的c-Si面板。但是，差距在不斷縮小，2015年，一家叫做First Solar的公司做的CdTe太陽(yáng)能面板效率能夠達(dá)到平均商業(yè)效率——16.1%。
缺點(diǎn)：CdTe的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是要用“非常的”材料來(lái)制造，鎘是一種劇毒物質(zhì)，能夠像汞一樣在食物鏈中積累，這就有悖于環(huán)境友好、安全無(wú)毒的理念。許多機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室都在尋找環(huán)境友好、轉(zhuǎn)換效率高的替代物，太陽(yáng)能廠商也在探索回收和循環(huán)利用含鎘材料的方法以解決環(huán)境問(wèn)題。
3、銅銦鎵硒（CIGS）
這種太陽(yáng)能電池是另一種受歡迎的半導(dǎo)體類型。制備CIGS的技術(shù)在歐洲和日本越來(lái)越受到重視，而且世界各地的生產(chǎn)商們使用這種技術(shù)來(lái)充分發(fā)掘環(huán)境友好型材料的轉(zhuǎn)換效率的潛力。
優(yōu)點(diǎn)：CIGS的優(yōu)點(diǎn)在于它是一種環(huán)境友好型材料，有利于生產(chǎn)商追求長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，這種材料做成的太陽(yáng)能電池相比于其他薄膜材料，具有較高的潛在效率，也有很大的熱阻。由于其不易分解，在一些使用壽命要求較高的設(shè)備中應(yīng)用潛力很大。
缺點(diǎn)：CIGS技術(shù)尚未超過(guò)傳統(tǒng)的硅基太陽(yáng)能板，但它近年來(lái)，轉(zhuǎn)化效率也有明顯提升。雖然基于實(shí)驗(yàn)室合成的效率超過(guò)20%，但在實(shí)際應(yīng)用中效率還達(dá)不到實(shí)驗(yàn)值的一半。
4、新的銅鋅錫硫方法（CZTS）
在尋找既環(huán)境友好又原料豐富的太陽(yáng)能電池材料的路上，CZTS被科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)。CZTS和CIGS在性能和制備方法上很類似，但其效率更低。
優(yōu)點(diǎn)：CZTS是由地球上儲(chǔ)量豐富的銅、鋅、錫、和硫硒化物所組成。這意味著這種化合物既環(huán)保又便宜。但CdTe和CIGS中的碲和銦在地球中含量卻很稀少。
缺點(diǎn)：CZTS現(xiàn)在仍處在發(fā)展的早期階段，為了達(dá)到商業(yè)化，提出了較高的效率要求，現(xiàn)在所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化效率在7.6%左右。只有效率至少達(dá)到20%，才能成為同類太陽(yáng)能電池的佼佼者。
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