碲化鎘太陽能電池,亦稱“碲化鎘太陽電池”。以碲化鎘薄膜為主要功能層的薄膜太陽能電池。主要由p型碲化鎘、n型鎘(硫化鎘)薄膜、透明電極、背電極、玻璃基底等組成。其光吸收率高,轉換效率高,性能穩定,生產成本遠低于其他材料的太陽能電池,便于規?;a,有望成為未來的主導新能源之一。
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在進行太陽能電池組件的設計計算時,對于全年負載不變的情況,太陽能電池組件的設計計算是基于輻照最低的月份。如果負載的工作情況是變化的,即每個月份的負載對電力的需求是不一樣的,那么在設計時采取的最好方法就...
光伏組件是由光伏電池片組裝拼接而成,電池片是基本組成單元。最終是用光伏組件安裝在屋頂上進行發電,所以他們是從屬關系。
碲化鎘太陽能電池,較單晶硅太陽能電池有制作方便,成本低廉和重量較輕等優點。碲化鎘薄膜太陽能電池簡稱CdTe電池,它是一種以p型CdTe和n型CdS的異質結為基礎的薄膜太陽能電池。一般標準的碲化鎘薄膜太陽能電池由五層結構組成:背電極、背接觸層、CdTe吸收層、CdTe窗口層、TCO層。
碲化鎘薄膜太陽能電池的生產成本大大低于晶體硅和其他材料的太陽能電池技術,其次它和太陽光譜很一致,可吸收95%以上的陽光。在廣泛深入的應用研究基礎上,國際上許多國家的CdTe電池已由實驗室研究階段開始走向規模工業化生產。
此外,碲化鎘半導體可用于光譜分析、紅外電光調制器、紅外探測器、紅外透鏡和窗口、磷光體、常溫γ射線探測器、接近可見光區的發光器件等。
化學式CdTe,分子量240.00,有一定肝腎毒性。熔點1041℃,溫度更高即分解,相對密度6.2015。不溶于水、酸,但能與硝酸作用而分解。潮濕時易被空氣氧化。制法:由碲、鎘單質混合熔化,在氫氣流中升華,或鎘的亞碲酸鹽或碲酸鹽在氫氣流中加熱還原,也可由碲化鈉與被醋酸酸化的醋酸鎘溶液作用,當從溶液中沉淀出時呈褐紅色,干燥后幾乎變成黑色,還可用碲化氫作用于鎘蒸氣,形成碲化鎘單晶而得。以高純碲和鎘為原料,脫氧后合成碲化鎘,再用垂直定向結晶法或垂直區熔法生長成單晶或多晶。
碲化鎘薄膜太陽能電池簡介
第一個碲化鎘薄膜太陽能電池是由RCA實驗室在CdTe單晶上鍍上In的合金制得的,其光電轉換效率為2.1%。1982年,Kodak實驗室用化學沉積法在P型的CdTe上制備一層超薄的CdS,制備了效率超過10%的異質結p-CdTe/n-CdS薄膜太陽能電池。這是現階段碲化鎘薄膜太陽能電池的原型。20世紀90年代初,碲化鎘薄膜太陽能電池已實現了規模化生產,但市場發展緩慢,市場份額一直徘徊在1%左右。目前碲化鎘薄膜太陽能電池在實驗室中獲得的最高光電轉換效率已達到17.3% 。其商用模塊的轉換效率也達到了10%左右。
我國CdTe薄膜電池的研究工作開始于上世紀80年代初。內蒙古大學采用蒸發技術、北京太陽能研究所采用電沉積技術(ED)研究和制備碲化鎘薄膜太陽能電池,后者研制的電池轉換效率達到了5.8%。80年代中期至90年代中期,研究工作處于停頓狀態。
90年代后期,四川大學太陽能材料與器件研究所,在馮良桓教授的帶領下在我國開展了碲化鎘薄膜太陽能電池的研究,在"九五"期間,承擔了科技部資助的科技攻關計劃課題:"Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體多晶薄膜太陽電池的研制",教授采用近空間升華技術研究碲化鎘薄膜太陽能電池,并取得很好的成績。最近電池轉換效率已經突破13.38%,進入了世界先進行列。"十五"期間,CdTe電池研究被列入國家高技術研究發展計劃"863"重點項目。
經過多年幾代科學工作者的不懈努力,我國正處于實驗室基礎研究到應用產業化的快速發展階段,CdTe電池的研究,從原來的只有內蒙古大學、四川大學、新疆大學等幾家科研院所進行,到今年的四川阿波羅太陽能科技開發股份有限公司新型薄膜CdTe/CdS太陽能電池核心材料產業化(為期兩年,將建設擁有年產碲化鎘50噸的生產線、硫化鎘10噸生產線),使我國在CdTe電池產業化將得到長足發展,從而使我國碲化鎘薄膜太陽能電池產業快速步入世界先進行列。