Scioj

Enkonduko al Sunĉelaj Materialoj

Enkonduko al Sunĉelaj Materialoj

1. La evoluhistorio de sunĉeloj:

Ekde 1839, kiam Becqueral unue observis la fotovoltaecan efikon en kemiaj ĉeloj, homoj esploroj pri krudmaterialoj por sunaj ĉeloj neniam ĉesis. En la procezo de disvolviĝo de sunaj ĉeloj, estis diversaj kuirilaroj de malsamaj strukturoj, kiel Schottky-kuirilaroj, M1S-kuirilaroj MINP-kuirilaroj; Heterojunkcioĉeloj (kiel ekzemple ITO (n)/Si (p), a-Si / c-si, Ge / Si), ktp., en kiuj homogenaj pn-junkcioĉeloj poste dominas. Sunĉeloj distingiĝas per materialoj inkluzive de: kristalaj silicioĉeloj, TOPCon-ĉeloj, amorfaj ĉeloj, kuproŝtalaj seleniokuirilaroj, funtaj pioĉaj baterioj, arsenidaj kuirilaroj ktp. Ĉar silicio estas la dua plej abunda elemento sur la tero, la plej matura teknologio, kaj la stabilaj kaj ne-toksaj propraĵoj de kristala silicio, ĝi fariĝis la ĉefa materialo por esploro kaj apliko de sunaj ĉeloj.

2. Disvolviĝo de kristalaj siliciaj sunĉeloj:

La evoluo de kristalaj siliciaj ĉeloj estas dividita en tri stadiojn. La unua etapo: En 1954, Bell Labs evoluigis kristalan silician ĉelon kun efikeco de 6%, kaj la moderna epoko de siliciaj ĉeloj komenciĝis. En la sekvaj 10 jaroj, la apliko de kristalaj siliciaj ĉeloj daŭre disetendiĝis, kaj la procezo daŭre pliboniĝis. La dua periodo komenciĝis en la fruaj 70-aj jaroj, dum kiu la konverta efikeco de sunaj ĉeloj multe pliboniĝis, kaj samtempe, la surtera aplikado de kristalaj siliciaj sunĉeloj estis vastigita, kaj la kosto daŭre malpliiĝis. Komence de la 90-aj jaroj, kristalaj siliciaj ĉeloj eniris en fazon de rapida disvolviĝo, ĉefe por enkonduki surfacan pasivan teknologion, redukti kontaktorekombinitan efikon, post-traktadon por plibonigi portantan vivon kaj plibonigi la lumkaptan efikon en la fabrikado de la kuirilaro. Bateria efikeco estis multe plibonigita, produktokostoj estis plu reduktitaj, kaj aplikoj estis vastigitaj.

3. Avantaĝoj de monokristalaj siliciaj sunaj ĉeloj

Ekde la mez-70-aj jaroj, kristala silicio dominis la krudmaterialon por sunĉeloj. Sunĉeloj estas plejparte dividitaj en: unukristalajn siliciajn ĉelojn, polikristalajn siliciajn ĉelojn, kaj maldikfilmajn kristalajn siliciajn ĉelojn. La apero de polikristalaj siliciaj ĉeloj reduktis la produktadkoston de sunaj ĉeloj, kaj ĝia fabrikada ekipaĵo kaj fabrikado estas simplaj kaj havas malaltajn materialajn postulojn. Tamen, pro diversaj difektoj en materialoj kaj procezoj, ĝia konverta efikeco estas malalta. Monokristalaj siliciaj ĉeloj uzas altpuran silicion kiel krudmaterialojn, kreskigitajn per zono-fandado kaj purigmetodo (FZ-metodo) aŭ leva metodo (CZ-metodo), kaj ilia averaĝa konverta efikeco povas atingi 24% maldekstra-ŝtono, kio estas pli ol 5% pli alta ol tiu de polikristalaj siliciaj sunĉeloj.

4. La evolua tendenco de sunaj paneloj

Kun la disvolviĝo de la industrio, la kosto de monokristalaj siliciaj ĉeloj pli kaj pli malaltiĝas. Ĝia agado estas stabila, la konverta efikeco ankaŭ faras sukcesojn, kaj ĝi fariĝis la plej grava krudaĵo por sunaj paneloj. De la perspektivo de solidsubstanca fiziko, siliciaj materialoj ne estas la plej idealaj fotovoltaecaj materialoj. Ĉefe ĉar silicio estas bandgap duonkonduktaĵo, ĝia lumsorba koeficiento estas malalta, do ankaŭ la studo de aliaj fotovoltaikaj materialoj fariĝis tendenco. Inter ili, kadmiotelurido (CdTe), kupra india seleno (CulnSe2) kaj perovskito estas konsiderataj kiel tri tre promesplenaj fotovoltaikaj materialoj, kaj iom da progreso estis farita, sed ankoraŭ restas longa vojo de grandskala produktado kaj konkuri kun monokristalaj siliciaj ĉeloj.