일반적인 유형의 태양광 전지 각각의 장점과 단점을 비교합니다.

일반적인 태양전지의 종류와 장단점을 자세하게 소개하겠습니다. 1. 단결정 실리콘 태양전지

단결정 실리콘 태양전지의 구조는 주로 전면 빗살형 전극, 반사방지막, N형 층, PN 접합, P형 층, 후면 전극 등을 포함한다. 단결정 실리콘 태양전지는 우주 및 지상에서 널리 사용됩니다. 이 태양전지는 고순도의 단결정 실리콘 막대를 원료로 사용합니다. 단결정 실리콘 막대를 여러 조각으로 자르고 일련의 반도체 공정을 거쳐 PN 접합을 형성합니다. 그런 다음 스크린 프린팅 방식을 이용해 그리드 라인을 만들고, 소결 공정을 거쳐 후면 전극을 만들고, 단결정 실리콘 태양전지를 만든다. 모놀리식 시트는 특정 출력 전압 및 전류를 형성하기 위해 필요한 사양에 따라 태양전지 모듈(태양광 패널)을 직렬 및 병렬로 조립할 수 있습니다. 마지막으로 프레임은 패키징에 사용되며, 태양전지 부품은 다양한 크기의 태양전지 어레이로 형성됩니다. 현재 단결정 실리콘 태양전지의 광전 변환 효율은 약 15%이며, 실험실 결과는 20%를 초과했습니다.

2. 다결정실리콘 태양전지

다결정실리콘 박막 태양전지는 상대적으로 얇은 결정질 실리콘층을 활성층으로 사용해 저가의 기판 소재 위에 다결정실리콘 필름을 성장시킨다. 태양전지는 결정질 실리콘 태양전지의 높은 성능과 안정성을 유지할 뿐만 아니라, 재료 사용량을 대폭 줄여 배터리 비용을 대폭 절감합니다. 다결정 실리콘 박막 태양전지의 작동 원리는 다른 태양전지와 동일하며, 태양광과 반도체 재료 간의 상호작용을 기반으로 광기전 효과를 형성합니다. 태양전지에 사용되는 다결정 실리콘 소재는 대부분 단결정 입자가 다수 포함된 집합체이거나, 폐아단결정 실리콘 소재와 금속등급 실리콘 소재를 녹여 흑연 몰드에 주입해 다결정 실리콘을 형성하는 경우가 대부분이다. 주괴. 실리콘 잉곳은 큐브 형태로 주조되어 얇게 썰어 정사각형 셀로 가공할 수 있습니다. 다결정 실리콘 태양전지판의 제조 공정은 단결정 실리콘 태양전지판의 제조 공정과 유사하며 광전 변환 효율은 약 12%로 단결정 실리콘 태양전지보다 약간 낮습니다. 그러나 재료가 제조하기 쉽고 전력 소비가 절약됩니다. 전체적인 생산 비용이 낮기 때문에 크게 발전했습니다.

3. 비정질 실리콘 태양전지

비정질 실리콘 태양전지는 투명산화막(TCO)층과 비정질 실리콘막 P-I-N층(I층은 고유흡수층)으로 구성된다. ), 후면 전극은 금속 필름층으로 구성되며 기판은 알루미늄 합금, 스테인레스 스틸, 특수 플라스틱 등이 될 수 있습니다. 단결정 실리콘 및 다결정 실리콘 태양전지의 생산 방식과는 완전히 다르며, 실리콘 재료 소모가 매우 적고 전력 소모도 적습니다. 제조 방법에는 여러 가지가 있으며, 가장 일반적인 방법은 글로 방전 방법을 사용하여 N형 또는 P형 비정질 실리콘막을 얻는 것입니다. 기판 재질은 일반적으로 유리 또는 스테인레스 강판입니다. 비정질 실리콘 태양전지는 매우 얇기 때문에 스택이나 집적 회로로 만들 수 있으며 한 번에 여러 셀을 직렬로 만들어 더 높은 전압을 얻을 수 있습니다. 현재 비정질 실리콘 태양전지의 광전변환 효율은 상대적으로 낮으며 국제 선진 수준은 약 10%이다.

4. 다성분 복합 태양전지

카드뮴 황화물 및 카드뮴 텔루라이드 다결정 박막 전지는 비정질 실리콘 박막 태양전지보다 효율적이며 단결정 실리콘 전지보다 비용이 저렴합니다. 광범위하고 심층적인 응용 연구를 기반으로 전 세계 여러 국가의 카드뮴 텔루라이드 박막 태양전지가 실험실 연구 단계에서 대규모 산업 생산 단계로 전환되었습니다.

1. 황화카드뮴 태양전지: 광전지 효율이 9%까지 높아졌지만 여전히 다결정 실리콘 태양전지와 경쟁할 수는 없다. 비정질 실리콘박막전지에 비해 제조공정이 상대적으로 간단하다.

2. 갈륨비소 태양전지: 갈륨비소는 태양 스펙트럼과 잘 일치하며 250℃ 조건에서도 광전 변환 성능이 매우 좋으며 최대 광전 변환 효율은 다음과 같습니다. 약 30%, 특히 고온 집광형 태양전지에 적합합니다. 이러한 유형의 태양전지 개발은 갈륨의 부족, 비소의 독성 및 높은 제조 비용의 영향을 받았습니다.

3. 구리 인듐 셀레늄 태양전지: 구리, 인듐, 셀레늄 3원 화합물 반도체를 기본 재료로 만든 태양전지. 낮은 재료 소모, 저비용, 안정적인 성능, 10% 이상의 광전 변환 효율을 갖춘 다결정 박막 구조입니다. 따라서 비정질 실리콘 박막 태양전지와 경쟁할 수 있는 새로운 형태의 태양전지이다.

5. 나노결정 화학태양전지

염료감응형 나노결정태양전지(DSSC)는 주로 투명 전도성 필름이 코팅된 유리 기판, 염료감응형 반도체 소재, 전극 및 전해질 및 기타 부품. 양극은 염료감응 반도체막(TiO2막)이고, 음극은 백금 코팅된 전도성 유리이다. 나노결정질 TiO2 태양전지의 장점은 저렴한 비용, 간단한 공정 및 안정적인 성능에 있습니다. 광전 효율은 10% 이상으로 안정적이고 생산 비용은 실리콘 태양전지의 1/5~1/10에 불과하며 수명은 20년 이상에 이릅니다.

6. 탠덤 태양전지

탠덤 태양전지는 배터리의 성능을 중첩시킬 수 있습니다. 태양전지가 얇아지면 더욱 얇아지고 장치 적층이 더욱 가능해집니다. 적층형 배터리는 동일한 유형의 장치의 스택일 수도 있고, 다른 유형의 장치의 스택일 수도 있습니다. 적층된 각 장치는 감광성 부분의 감광성이 다르기 때문에 서로 다른 파장 대역의 햇빛을 흡수하고 활용할 수 있습니다. 적층을 통해 태양광은 전체 파장 대역에서 더 잘 흡수될 수 있으며 동시에 장치 간의 결합 효과로 인해 전체 광 에너지 변환 효율이 더 높은 수준에 도달할 수 있습니다.

7. 플렉서블 태양전지

플렉시블 태양전지판은 고결정성 실리콘 소재로 제작되었으며, 고강도, 강한 빛 투과성을 지닌 태양광 전용 강화유리와 높은 -성능, 자외선에 강함 특수한 방사선 밀봉재를 적층하여 얼음이나 눈에 대한 저항성, 내진성, 내압성 등 온도 변화가 심한 가혹한 조건에서도 정상적으로 사용할 수 있습니다. 따라서 태양광 자동차, 비행기, 비행선, 건물, 직물, 텐트, 의류, 헬멧, 장난감 및 기타 특수 곡면 등 평면형 태양전지를 만나기 어려운 다양한 분야에 플렉서블 배터리를 사용할 수 있다.