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    太陽能電池的壽命有多長?

    2021-04-26 ryder

    各種太陽能電池依據其工作原理,壽命是不同的


    (1)硅太陽能電池


    硅太陽能電池分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種。


    單晶硅太陽能電池轉換效率最高,技術也最為成熟。在試驗室里最高的轉換效率為23%,規模加工時的效率為15%。在大規模使用和工業加工中仍占據主導地位,但由于單晶硅成本價格高,大幅度降低其成本很困難,為了節省硅材料,發展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做為單晶硅太陽能電池的替代產品。


    多晶硅薄膜太陽能電池與單晶硅比較,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜電池,其試驗室最高轉換效率為18%,工業規模加工的轉換效率為10%。因此,多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地位。


    非晶硅薄膜太陽能電池成本低重量輕,轉換效率較高,便于大規模加工,有極大的潛力。但受制于其材料引發的光電效率衰退效應,穩定性不高,筆直影響了它的實際使用。倘若能進一步處理穩定性問題及提高轉換率問題,那么,非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的緊要發展產品之一。


    (2)多元化合物薄膜太陽能電池


    多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽,其緊要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。


    硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高,成本較單晶硅電池低,并且也易于大規模加工,但由于鎘有劇毒,會對環境造成嚴重的污染,因此,并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產品。


    砷化鎵(GaAs)III-V化合物電池的轉換效率可達28%,GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感,適合于制造高效單結電池。但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。


    銅銦硒薄膜電池(簡稱CIS)適合光電轉換,不存在光致衰退問題,轉換效率和多晶硅相同。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優勢,將成為今后發展太陽能電池的一個緊要方向。唯一的問題是材料的來源,由于銦和硒都是比較稀有的元素,因此,這類電池的發展又必然受到限制。


    (3)聚合物多層修飾電極型太陽能電池


    以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制造的研究方向。由于有機材料柔性好,制作容易,材料來源廣泛,成本底等優點,從而對大規模利用太陽能,供應廉價電能具有緊要意義。但以有機材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始,不論是使用壽命,還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。能否發展成為具有實用意義的產品,還有待于進一步研究探索。


    (4)納米晶太陽能電池


    其光電效率穩定在10%以上,制作成本僅為硅太陽電


    太陽能電池壽命約十年左右,更換很方便。

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