2.銅銦鎵硒電池板
CIGS是太陽(yáng)能薄膜電池CuInxGa(1-x)Se2的簡(jiǎn)寫,其具有穩(wěn)定性好、抗輻照性能好、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。小樣品CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)化效率2014年12月刷新為21.7%,由德國(guó)太陽(yáng)能和氫能研究機(jī)構(gòu)ZSW采用共蒸鍍法制備。大面積電池組件轉(zhuǎn)化效率及產(chǎn)量根據(jù)各公司制備工藝不同而有所不同,一般在10%~15%范圍內(nèi)。銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn),光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽(yáng)能電池之首,接近晶體硅太陽(yáng)電池,而成本則是晶體硅電池的三分之一,被國(guó)際上稱為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。此外,該電池具有柔和、均勻的黑色外觀,是對(duì)外觀有較高要求場(chǎng)所的理想選擇,如大型建筑物的玻璃幕墻等,在現(xiàn)代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場(chǎng)。雖然CIGS電池具有高效率和低材料成本的優(yōu)勢(shì),但他也面臨三個(gè)主要的問(wèn)題:(1)制程復(fù)雜,投資成本高(2)關(guān)鍵原料的供應(yīng)不足(3)緩沖層CdS具有潛在的毒性。
3.碲化鎘
CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體,帶隙1.5eV,與太陽(yáng)光譜非常匹配,最適合于光電能量轉(zhuǎn)換,是一種良好的PV材料,具有很高的理論效率(28%),性能很穩(wěn)定,一直被光伏界看重,是技術(shù)上發(fā)展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜,沉積速率也高。CdTe薄膜太陽(yáng)電池是太陽(yáng)能電池中最容易制造的,因而它向商品化進(jìn)展最快。提高效率就是要對(duì)電池結(jié)構(gòu)及各層材料工藝進(jìn)行優(yōu)化,適當(dāng)減薄窗口層CdS的厚度,可減少入射光的損失,從而增加電池短波響應(yīng)以提高短路電流密度,較高轉(zhuǎn)換效率的CdTe電池就采用了較薄的CdS窗口層而創(chuàng)了最高紀(jì)錄。要降低成本,就必須將CdTe的沉積溫度降到550℃以下,以適于廉價(jià)的玻璃作襯底;實(shí)驗(yàn)室成果走向產(chǎn)業(yè),必須經(jīng)過(guò)組件以及生產(chǎn)模式的設(shè)計(jì)、研究和優(yōu)化過(guò)程。
4.有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池
有機(jī)太陽(yáng)能電池,顧名思義,就是由有機(jī)材料構(gòu)成核心部分的太陽(yáng)能電池。主要是以具有光敏性質(zhì)的有機(jī)物作為半導(dǎo)體的材料,以光伏效應(yīng)而產(chǎn)生電壓形成電流,實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電的效果。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池具有材料潛在的低價(jià)格、加工容易、可大面積成膜、分子及薄膜性質(zhì)的可設(shè)計(jì)性、質(zhì)輕、柔性等顯著優(yōu)點(diǎn),但有機(jī)半導(dǎo)體的載流子遷移率較無(wú)機(jī)半導(dǎo)體低、穩(wěn)定性差。目前有機(jī)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率很低,只有將光電轉(zhuǎn)換效率提高到5%以上才可能大規(guī)模應(yīng)用。