Технические преимущества солнечных батарей из аморфного кремния

(1) Низкая стоимость материалов и производственного процесса.
Во-первых, солнечные элементы из аморфного кремния могут сэкономить много кремниевого материала. Аморфный кремний обладает высоким коэффициентом поглощения света, особенно в видимом диапазоне света {{0}}.3-0.75 мкм, его коэффициент поглощения на порядок выше, чем у монокристаллического кремния. , поэтому он имеет более высокую эффективность поглощения солнечного излучения, чем монокристаллический кремний. Примерно в 40 раз, при этом очень тонкая пленка аморфного кремния может поглощать 90% полезной солнечной энергии. Как правило, толщина солнечных элементов из аморфного кремния составляет менее 0,5 мкм, тогда как базовая толщина солнечных элементов из кристаллического кремния составляет 240-270 мкм, что отличается более чем в 200 раз. Следовательно, солнечные элементы из аморфного кремния должны экономить много кремниевых материалов. Материалом является силан, используемый при производстве поликремния высокой чистоты. Этот газ доступен в больших количествах в химической промышленности и очень дешев.
Благодаря низкой температуре реакции его можно производить при температуре около 200 градусов. Таким образом, тонкие пленки можно наносить на стекло, пластины из нержавеющей стали, керамические пластины и гибкие пластиковые листы, что легко производить на больших площадях и с низкими затратами. Себестоимость производства одного тонкопленочного солнечного элемента из аморфного кремния в настоящее время может быть снижена до 1,2 доллара США/Вт. Стоимость ламинированных тонкопленочных элементов из аморфного кремния может быть снижена до уровня ниже 1 доллара США за Вт.
Таким образом, учитывая сырье и производственный процесс, себестоимость производства аморфного кремния относительно невелика, и это стало самым большим преимуществом солнечных элементов из аморфного кремния.
(2) Короткий период возврата энергии
Поскольку сырье для изготовления элементов из аморфного кремния и низкотемпературного производства потребляет меньше энергии, на каждом этапе производство солнечных элементов из аморфного кремния потребляет меньше электроэнергии, чем производство солнечных элементов из монокристаллического кремния, поэтому период возврата энергии у него короче. Производство солнечных элементов из аморфного кремния с эффективностью преобразования 6% потребляет около 1,9 киловатт-часов электроэнергии на ватт, а время возврата после выработки электроэнергии составляет около 1,5-2 лет, а период возврата энергии короткий. . Время восстановления выработки электроэнергии у других элементов из поликристаллического кремния и монокристаллического кремния обычно составляет более 6 лет.
(3) Подходит для массового производства
Аморфный кремниевый материал формируется методом осаждения из паровой фазы, и в настоящее время широко используется метод химического осаждения из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD). Этот производственный процесс может выполняться непрерывно в нескольких камерах вакуумного осаждения, что обеспечивает массовое производство. Основной процесс (PECVD) солнечных элементов из аморфного кремния с использованием стеклянных подложек аналогичен процессу изготовления матриц TFT-LCD, а методы производства характеризуются высокой автоматизацией и высокой эффективностью производства.
(4) Множество разновидностей и широкое применение.
Кристаллический кремний можно изготавливать на подложках любой формы, а сверхлегкие солнечные элементы можно изготавливать на гибких подложках или тонких подложках из нержавеющей стали и пластика; Солнечные элементы из аморфного кремния можно превратить в интегрированные типы, мощность устройства, выходную мощность. Напряжение и выходной ток можно свободно проектировать и производить, а различные продукты, подходящие для различных нужд, можно производить более удобно. Удобнее производить разнообразную продукцию, подходящую для разных нужд. Благодаря высокому коэффициенту светопоглощения и низкой темновой проводимости он подходит для производства маломощных источников питания для использования внутри помещений, таких как батарейки для часов, батарейки для калькуляторов и т. д.; Благодаря сильным механическим свойствам кремниевой сетчатой ​​структуры пленки a-Si она подходит для использования на гибких подложках. Легкие солнечные элементы можно изготавливать на земле; Гибкие и разнообразные методы производства позволяют производить встроенные в здания батареи, которые подходят для установки электростанций на крышах пользователей.
(5) Хорошие характеристики при высоких температурах.
Когда рабочая температура солнечного элемента выше стандартной испытательной температуры в 25 градусов, его оптимальная выходная мощность уменьшится; Влияние температуры на солнечный элемент из аморфного кремния намного меньше, чем на солнечный элемент из кристаллического кремния.
(6) Хороший слабый световой отклик и высокая эффективность зарядки.
Коэффициент поглощения аморфного кремниевого материала находится во всем диапазоне видимого света, и при реальном использовании он лучше адаптирован к слабому и сильному освещению.