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薄膜和晶体硅太阳能电池板的简介及其之间的区别分析

消耗积分:0 | 格式:rar | 大小:0.1 MB | 2017-09-29

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  薄膜和晶体硅太阳能电池板的区别

  太阳能电池由来已久,但很长一段时间内仍处于研发阶段。当阳光照射到太阳能电池上时,会产生电荷,出现光伏效应。电荷数量取决于多个因素:电池材料(硅、薄膜等)、电池面积(更大的电池面积意味着更多单个电池可转化为更多电压或电流)以及光源的质量。最高效和最有吸引力的光源就是容易获得且无需成本太阳。

  太阳能简介

  如果来源可靠的话,是法国物理学家贝克勒尔(Alexandre-Edmond Becquerel) 在1839年无意中在放置在光线下的导电液体中操作电极,从而发现了光伏作用。美国发明家Charles Fritts在1883年左右首次制备了光伏太阳能电池。他的方法是在在硒表面镀上一层薄薄的金,制成的电池的最高效率只有不到1%。当然硒和金的成本很高,这让他的成就打了一些折扣。

  故事继续。到了1888年,俄国物理学家Aleksandr Stoletov基于赫兹(Heinrich Hertz)在1887年发现的光电效应组装了光伏电池;1905年,艾尔伯特?爱因斯坦解释了光电效应;1946年,美国工程师Russell Shoemaker Ohl为结型太阳能电池注册了专利;研究最终还导致了晶体管的发明。

  贝尔实验室在1954年因为开发首个有效太阳能光伏电池而知名。贝尔实验室使用扩散半导体PN结为太阳能电池带来了效率的提升,但还不足以在具有成本效益的范围内生产。四年后,先锋1号(Vanguard I)卫星发射升空,外壳装配了太阳能电池以延长卫星执行任务的时间,通常任务时间由可用电池的寿命决定。结果证明太阳能电池是有效的,因此集成到了当时的卫星设计中,如贝尔实验室的Telstar卫星。

  太阳能电池在此后的20年里发展很缓慢,直到埃克森石油公司的Eliot Berman在价格和效率方面取得突破。1969年左右,Berman首先注意到了太阳能电池可以通过半导体生产工艺进行制造。不用从头开始切割打磨半导体,也不用抗反射涂层,半导体晶圆废品的正面就具有抗反射性,只需要切割到合适的尺寸,加上印刷电路,用于抗反射表面就可以了。

  Berman的办法解决了两个成本巨大的制作过程,而且让硅片废品得以广泛回收利用。他意识到不需要完美的硅片,有少量瑕疵的废弃硅片对太阳能电池的性能影响不大。长话短说,1973年Berman和他的团队制成了成本为10美元/W的太阳能电池板,售价则达到了20美元/W。

  晶体硅太阳能电池板

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