「摻雜」將提高碲化鎘薄膜太陽能電池轉化率

2020-11-25 科學網
「摻雜」將提高碲化鎘薄膜太陽能電池轉化率
圖片來源：materialsviews.com

 

為了實現太陽能的廉價應用，科學家和工程師們都在積極尋找著低成本的生產技術，柔韌的薄膜太陽能電池展示出巨大潛力。因為它們僅需要少量材料，通過卷到卷的工序處理就可以大批量生產。而市場佔有率僅次於矽基太陽能電池的碲化鎘薄膜太陽能電池，目前來看生產成本是最為廉價的。

 

不過，這些覆蓋式太陽能電池往往需要一種能讓日光穿過併到達碲化鎘聚光層的透明支架材料，這也限制了媒介物對透明材料的選擇性。如今，太陽能電池多採用柔韌的箔金屬片作為支架材料，但金屬箔基板架構裡的碲化鎘電池表現卻不佳，利用效率低於8%。

 

為了提高碲化鎘電池的轉換效率，瑞士材料科技聯邦實驗室（EMPA）光電薄膜實驗室的研究人員決定在高真空下嘗試將銅蒸發到碲化鎘層，同時通過後續的熱處理將銅原子透入碲化鎘。試驗中他們很快意識到，銅的數量必須精心地控制，如果使用太少或過度摻雜，碲化鎘電池的轉換效率都不會有太大改善。然而，當對銅蒸發數量進行適當的調整存放後，一個銅單一原子層附著在碲化鎘表層上時，電子性能有了明顯改善，效率也提高到12%以上。

 

現在，柔韌的金屬箔碲化鎘太陽能電池的最高效率仍多少有點低於2011年開發的聚醯亞胺箔太陽能電池。EMPA實驗室組長史蒂芬表示，接下來，他們還將會把研究集中在降低碲化鎘之上窗口層的厚度，使更多陽光被收集在碲化鎘層，從而提高效率。（李木子編譯）

 

《中國科學報》 (2013-09-04 第7版 製造)

相關焦點

  • > 全球碲化鎘薄膜太陽能電池產業發展深度剖析 - 碲化鎘薄膜太陽能...
    項目舉行雲籤約儀式，將在萊西經濟開發區建設碲化鎘太陽能電池生產線。而近幾年碲化鎘光伏產品在BIPV（光電建築一體化）領域卻大放異彩，在分布式光伏電站投資領域也時露崢嶸，讓很多人對碲化鎘光電產品投入了更多關注。本文將帶您以專業的視角了解碲化鎘光電的產業格局。（來源：微信公眾號「光伏薈」...
  • 盤點全球知名碲化鎘薄膜太陽能電池製造商
    碲化鎘薄膜太陽能電池簡稱CdTe電池，是一種以p型CdTe和n型Cd的異質結為基礎的薄膜太陽能電池。與傳統的晶矽技術相比，使用碲化鎘專利技術的太陽能發電量更大，並擁有更低廉的生產成本。　　在人們對新能源的越來越重視的情況下，碲化鎘薄膜太陽能電池這種生產成本正逐步接近、甚至低於傳統發電系統的廉價的清潔能源在全世界範圍內引起了關注。　　碲化鎘薄膜太陽能電池是清潔能源中的佼佼者，生產它的的廠家有很多，但是大家了解多少呢？現在小編帶大家去探索全球知名的碲化鎘薄膜太陽能電池廠商吧！
  • 東莞企業目光將投向碲化鎘薄膜太陽能電池
    東莞企業目光將投向碲化鎘薄膜太陽能電池北極星太陽能光伏網訊:在10日由市科協主辦，市電子信息產業協會、市科學館承辦的2011「東莞創新論壇」第10期--碲化鎘薄膜太陽能電池的發展趨勢論壇上，與會專家建議，想要在薄膜太陽能光伏產業一展拳腳的莞企，可以將目光投向碲化鎘薄膜太陽能電池。
  • 國內唯一碲化鎘薄膜太陽能電池生產線試產
    12月26日，國內唯一碲化鎘薄膜太陽能電池生產線——四川阿波羅太陽能科技有限公司5兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池生產線在雙流試產。
  • 全球碲化鎘薄膜太陽能電池產業發展深度剖析
    一、碲化鎘薄膜太陽能電池概況一般而言，基於光吸收層材料體系的不同，薄膜太陽能電池主要分為矽基薄膜太陽能電池(如，非晶矽、微晶矽及多晶矽薄膜電池等)、化合物薄膜太陽電池(如，碲化鎘、銅銦鎵硒及砷化鎵薄膜電池等)、有機和染料敏化太陽能電池三類。
  • 500兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池項目落戶成都市
    12月26日,中國建材集團與四川阿波羅太陽能科技有限責任公司預計總投資40億元的「500兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池項目」在成都市雙流縣西南航空港經濟開發區開工建設。　　當天，一條5兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池生產線建成並宣布正式投產。
  • 蘋果牽手First Solar 碲化鎘薄膜太陽能或將跨越式發展
    這項交易被彭博社評為史上最大太陽能採購交易，被認為是蘋果最有遠見的一項投資。業內普遍認為這就是蘋果執行長蒂姆庫克此前宣稱的「最大、最大膽、最雄心勃勃的項目」。作為2014年光伏組件出貨量排名前十的，佔全球碲化鎘薄膜產量95%以上的First Solar為何能在眾多光伏生產企業中脫穎而出，與蘋果牽手合作開發太陽能項目。
  • 全球與中國碲化鎘薄膜太陽能電池行業發展回顧與發展趨勢分析報告...
    第一章 行業概述及全球與中國市場發展現狀調研　　1.1 碲化鎘薄膜太陽能電池行業簡介　　　　1.1.1 碲化鎘薄膜太陽能電池行業界定及分類　　　　1.1.2 碲化鎘薄膜太陽能電池行業特徵　　1.2 碲化鎘薄膜太陽能電池產品主要分類　　　　1.2.1 不同種類碲化鎘薄膜太陽能電池價格走勢（2015-2026年）　　　　1.2.2 剛性碲化鎘薄膜太陽能電池
  • 碲化鎘薄膜太陽電池技術或將成光伏行業又一新生力量
    早在上世紀50年代初，RCA實驗室製備出第一塊轉換效率為2.1%的碲化鎘（CdTe）薄膜太陽能電池，證明了碲化鎘是一種可以用於發展光伏發電技術的材料。研究發現，碲化鎘及碲化鎘薄膜太陽電池技術具備以下特點：第一、碲化鎘具備與地面太陽能光譜匹配的禁帶寬度（～1.45ev）和高於矽材料100倍的吸收係數（>105cm）等材料特性，適合製備高效薄膜太陽電池；實驗室小面積電池轉換效率已達到22.1%（超過多晶矽電池），0.72㎡碲化鎘薄膜組件的效率也已達到18.6%。
  • 爭食碲化鎘薄膜太陽能市場:龍焱與狼共舞
    碲化鎘是一種具有高吸收係數的化合物半導體，其能隙寬度最適合於光電能量轉換，目前實驗室電池的最高效率為16.7%，最高組件效率達到12.8%。雖相比較目前晶矽電池組件效率有一定差距，但晶矽組件的效率已接近峰值，而碲化鎘薄膜太陽能電池組件的效率可提升空間還比較大。
  • First Solar推出可循環碲化鎘薄膜太陽能電池板
    美國薄膜太陽能電池生產商First Solar發布其有史以來第一份企業可持續發展報告，突出強調其在太陽能電池板生產過程中，致力於減少溫室氣體排放。First Solar的薄膜電池板生產不同於能源密集型的典型矽晶體太陽能組件，如何進行有效管理和如何處置採礦副產品顯得至關重要。　　First Solar薄膜電池板中所使用的半導體材料就是由鎘（Cd）構成，而鎘是精煉鋅和碲（Te）的副產品。First Solar將這種碲化鎘（CdTe）材料封裝進組件中，有25年保修期。
  • 凱龍股份(002783.SZ)終止實施碲化鎘薄膜太陽能電池組件項目
    5月26日丨凱龍股份(002783.SZ)公布，公司於2019年5月24日召開第七屆董事會第十六次會議審議通過了《關於子公司終止實施碲化鎘薄膜太陽能電池組件項目的議案》，同意公司控股子公司湖北凱龍龍焱能源科技有限公司終止實施碲化鎘薄膜太陽能電池組件項目
  • 柔性碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能光伏電池模塊的光電轉換效率創世界記錄
    柔性碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能光伏電池模塊的光電轉換效率創世界記錄北極星太陽能光伏網訊:  聚醯亞胺薄膜比光伏玻璃薄100倍，輕200倍，有一種先天的優勢，可以過渡到柔性薄膜碲化鎘系統，碲化鎘太陽能電池組件。
  • 定西中建材光電材料有限公司碲化鎘薄膜太陽能電池項目開工儀式...
    10月29日上午，定西中建材光電材料有限公司碲化鎘薄膜太陽能電池項目開工儀式在定西經濟開發區隆重舉行。
  • 被拋棄的薄膜技術:碲化鎘薄膜出路何在?
    當天，新型「碲化鎘薄膜電池」代...整套光伏儲能系統使用中山瑞科高效碲化鎘(CdTe)薄膜太陽能電池，能持續供電22個小時，為電網帶來了綠色、環保和可靠的解決方案。據南方電網廣東廣州白雲供電局配網項目經理曾鳴介紹，項目採用中山瑞科薄膜光伏發電玻璃安裝於頂面及外牆四周，通過吸收太...
  • 年產600兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池項目落戶青島萊西
    半島記者 劉笑笑 通訊員 侯義鳳為加快新舊動能轉換，全面推進新能源產業在青島萊西市快速發展， 4月2日，中國建材凱盛科技集團碲化鎘薄膜太陽能電池項目舉行雲籤約儀式，將在萊西經濟開發區建設碲化鎘太陽能電池生產線。中國工程院院士，中國建材股份執行董事、總裁，中國建材凱盛科技集團黨委書記、董事長彭壽等領導參加凱盛會場會議。
  • 美國碲化鎘薄膜太陽能電池轉換效率達18.6% 創新紀錄
    6月15日，美國第一太陽能公司(First Solar)宣布創下了碲化鎘薄膜光伏太陽能電池轉換效率的新世界紀錄：單個完整的太陽能組件孔徑效率可達到　　「First Solar的碲化鎘薄膜太陽能組件已可完全歸類於高性能產品。」 First Solar首席技術官Raffi Garabedian表示，「曾經，我們的技術一度被認為是低成本、低效能的，但是隨著技術不斷推進，我們證明了碲化鎘薄膜光伏太陽能技術既具有行業領先的產品性能，也可提供持續性的低成本薄膜電池結構。」
  • 碲化鎘(CdTe)太陽能電池和碲化鎘(CdTe)太陽能前景將一片光明
    美國碲化鎘(CdTe)太陽能巨頭First Solar近日公布2014年第三季度財務業績。據財報顯示，三季度，FirstSolar淨銷售額8.89億美元，遠高出二季度的3.45億美元;毛利潤1.89億美元。在銷售額和利潤大幅增長的同時，FirstSolar碲化鎘(CdTe)太陽能組件的銷售量也大幅增加。
  • 我國薄膜太陽能電池亟待產業化
    雖然矽太陽能電池佔據了光伏組件約90%的市場份額，但鈣鈦礦、碲化鎘薄膜太陽能電池發展迅速，且轉換效率不斷提升，相對矽太陽能電池成本又低，發展前景廣闊。與會專家認為，在光電轉化效率方面，與單晶矽25%、多晶矽20%的轉化率相比，碲化鎘、鈣鈦礦薄膜太陽能電池分別達到17%和21%，差距在逐步縮小。
  • ...中建材凱盛科技與青島籤署600MW碲化鎘薄膜太陽能電池投資協議...
    光伏1.4月2日，中國建材凱盛科技集團碲化鎘薄膜太陽能電池項目舉行雲籤約儀式，將在萊西經濟開發區建設碲化鎘太陽能電池生產線。據悉，該項目由中國建材集團下屬的凱盛科技集團有限公司投資建設，總投資40億元，佔地約500畝，規劃建設年產 600 兆瓦碲化鎘薄膜太陽能電池生產線，其產品主要用於光伏建築一體化、光伏牆、光伏道路以及地面光伏電站建設。