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【科普】太阳能电池分类及对比

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【科普】太阳能电池分类及对比

发布日期:2015-10-22 作者:江苏英富光电科技有限公司 点击:

一、光伏电池分类

光伏电池是把太阳的光能直接转化为电能的基本单元,电池通过组合形成电池组件,电池的光伏性能决定了电池组件的发电特性,电池组件是光伏电站的基本发电设备。

从第一块光伏电池问世到现在,光伏发电技术不断发展,电池种类众多,性能各异。商用的太阳电池主要有以下几种类型:单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟镓硒电池等。

1.1晶体硅太阳电池

晶体硅太阳电池包括单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、带状硅太阳电池、球状多晶硅太阳电池等,其中单晶硅和多晶硅电池是目前市场上的主流产品。

单晶硅太阳电池以高纯的单晶硅棒为原料,是当前开发很快的一种太阳电池,它的结构和生产工艺已定型,产品广泛用于空间和地面。为了降低生产成本,现在地面应用的太阳电池大多采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽,也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过反复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。

单晶硅太阳电池片的光电转换效率可达15%~18%,试验室中的转换效率更高。单晶硅太阳电池的单体片制成后,经过抽查检验,即可按需要的规格组装成光伏电池组件,用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流,单晶硅光伏组件的转换效率一般在14%~17%。虽然单晶硅太阳电池转换效率高,但由于原材料的原因,电池片存在倒角,使得有效发电面积减小。单晶硅光伏组件更适合于建设场地面积有限而对工程发电功率要求高的发电项目,即通过提高电池组件的效率来实现整个工程的发电容量。另外,根据试验室和工程中的测试数据,单晶硅太阳电池在工程投产的前期,功率衰减较多晶硅太阳电池快。

多晶硅太阳电池使用的多晶硅材料,多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸而成,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材料的利用率,组装较为方便。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,多晶硅太阳电池片的光电转换效率可达13%~16%,多晶硅太阳组件的转换效率一般在11%~15%,稍低于单晶硅太阳电池,但其材料制造简便,电耗低,总的生产成本较低,组件价格略低于单晶硅太阳电池组件,因此得到广泛应用,尤其适合土地资源丰富地区的工程大面积应用。

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