В чем преимущества тонкопленочных солнечных элементов из аморфного кремния

Преимущества тонкопленочных солнечных элементов из аморфного кремния

Причина, по которой солнечные элементы из аморфного кремния привлекают внимание и внимание людей, заключается в том, что они имеют следующие многочисленные преимущества:

1. Аморфный кремний имеет высокий коэффициент поглощения света. Особенно в полосе видимого света 0,3-0,75 мкм его коэффициент поглощения на порядок выше, чем у монокристаллического кремния. Следовательно, это больше, чем скорость поглощения монокристаллического кремния солнечного излучения. Примерно в 40 раз больше. Использование тонкой аморфной кремниевой мембраны (толщиной около 1 мкм) может поглощать 90% полезной солнечной энергии. Это наиболее важная особенность аморфного кремниевого материала и самый важный фактор, позволяющий сделать его недорогим солнечным элементом.

2. Ширина запрещенной зоны аморфного кремния больше, чем у монокристаллического кремния, и варьируется в зависимости от условий получения в диапазоне 1,5–2,0 эВ. Напряжение холостого хода полученного таким образом солнечного элемента из аморфного кремния является высоким.

3. Процесс и оборудование для получения аморфного кремния просты, температура осаждения низкая, время короткое и подходит для массового производства. Для производства монокристаллических кремниевых элементов обычно требуется высокая температура, превышающая 1000 градусов, в то время как для производства аморфных кремниевых элементов требуется всего около 200 градусов.

4. Поскольку аморфный кремний не имеет периодического расположения атомов, необходимого для кристаллического кремния, можно учитывать несоответствие решеток между материалом и подложкой, которое необходимо учитывать при приготовлении кристаллов. Поэтому его можно наносить практически на любую подложку, включая дешевую стеклянную подложку, и легко добиться большой площади.

5. Потребление энергии при изготовлении солнечных элементов из аморфного кремния меньше, около 100 киловатт-часов, а год восстановления энергии намного короче, чем у монокристаллических кремниевых элементов.

Страница содержит содержимое машинного перевода.