柔性单晶硅太阳电池介绍

      在“双碳”背景下,将太阳能转化为电能的光伏产业高速发展。其中,单晶硅太阳电池是主力军,在光伏市场的占有率已上升至95%以上,可以应用在光伏领域。硅元素是地球上含量最多的半导体元素,材料不缺;其二,成本较低;其三,硅片、单晶硅、太阳电池等很多工艺在传统半导体领域已非常成熟,可直接借鉴。硅太阳电池原本是一个平面,反光严重,要提升其发电效率,就必须减少光反射。常用做法是把硅片放在化学溶剂里处理,其表面会出现很多金字塔状的微米结构,光在这些结构中来回反射,使得大多数光进入硅片中,进而对发电作贡献。研究团队将硅片进行了简单的化学处理,通过各向同性化学腐蚀或等离子体处理,把“V”字形沟槽变成了“U”字形。“这种做法能让弯曲应变有效分散,从而抑制应变断裂行为,提升硅片的柔韧性。”论文通讯作者、上海微系统所研究员狄增峰介绍说。这样的处理虽然优化了硅片的力学性能,但反光也有所增加,发电效率大打折扣。如何让力学性能与发电效率两者兼得?大家为此十分苦恼。单晶硅太阳电池以纯度高达99.999%的单晶硅棒为原料,也增高了成本,难以大规模使用。为了节省成本,目前应用的单晶硅太阳电池对材料要求有所放宽,部分采用了半导体器件加工的头尾料以及废次单晶硅材料,或者经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。单晶硅片制绒技术更是减少光损失,提高电池效率的有效手段。 为了降低生产成本,地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。将单晶硅棒切成片。硅片经过抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。太阳能光伏电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种,它们各自的特点决定了它们在不同应用中拥有不可替代的地位。但是,未来10年晶体硅太阳能电池所占份额尽管会因薄膜太阳能电池的发展等原因而下降,但其主导地位仍不会根本改变;而薄膜电池如果能够解决转换效率不高、制备薄膜电池所用设备价格昂贵等问题,会有巨大的发展空间。太阳能光伏控制器


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