什么是太陽能電池？太陽能電池的基本特性與性能參數(shù)你清楚嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-14 14:52
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導讀：太陽能電池是一對光有響應并能將光能轉換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。
P-N結太陽能電池包含一個形成于表面的淺P-N結、一個條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個涵蓋整個背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當電池暴露于太陽光譜時，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會對電池輸出貢獻能量Eg，大于Eg的能量則會以熱的形式消耗掉。因此，在太陽能電池的設計和制造過程中，必須考慮這部分熱量對電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。
有關太陽電池的性能參數(shù)
1、開路電壓
開路電壓UOC：即將太陽能電池置于100mW/cm2的光源照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。
2、短路電流
短路電流ISC：就是將太陽能電池置于標準光源的照射下，在輸出端短路時，流過太陽能電池兩端的電流。
3、大輸出功率
太陽能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率，用符號Pm表示。此時的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號Um和Im表示。
4、填充因子
太陽能電池的另一個重要參數(shù)是填充因子FF，他是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。
FF是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標，是代表太陽能電池在帶最佳負載時，能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。FF的值始終小于l。實際上，由于受串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的影響，實際太陽能電池填充因子的值要低于上式所給出的理想值。串、并聯(lián)電阻對填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多;并聯(lián)電阻越小，這部分電流就越大，開路電壓就下降的越多，填充因子隨之也下降的越多。
5、轉換效率
太陽能電池的轉換效率指在外部回路上連接最佳負載電阻時的最大能量轉換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能電池的光電轉換效率是衡量電池質量和技術水平的重要參數(shù)，他與電池的結構、結特性、材料性質、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關。
前景可期
續(xù)航長、充能快、無污染、帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展
肖特太陽能公司采用標準生產(chǎn)工藝制造出了一種高效率的太陽能電池，這種太陽能電池不含銀，其正面僅使用了電鍍銅觸點，背面采用PERC技術和鋁絲網(wǎng)印刷進行鈍化。這種新型電池在156mmx156mm工業(yè)晶圓尺寸可達到將近20%的轉化效率。這一消息已得到FraunhoferISE的確認。
這種新型電池結合了幾項創(chuàng)新技術。就在最近，肖特太陽能在拉斯維加斯的研究項目實現(xiàn)了18%的轉換效率，這個項目用鎳銅電鍍取代多晶硅太陽能電池前板上的普通銀觸點。同時，這種新型電池采用了PERC背面鈍化技術，該技術具備高效率及低成本生產(chǎn)等特點。如果這種新型電池可以保持長期穩(wěn)定性，那么以后太陽能電池生產(chǎn)中再也不需要使用昂貴的銀了。
肖特太陽能公司太陽能電池發(fā)展總監(jiān)AxelMetz指出：“這種新型電池是我們實現(xiàn)更高的效率和更低的生產(chǎn)成本的過程中的一個重要里程碑。過去幾年我們一直在探究PERC技術的各個方面并在最近幾個月取得了重要進展?，F(xiàn)在我們已經(jīng)成功的將這些研究成果融入到了此次的新型電池中。下一步我們將證實這種新型電池的長期穩(wěn)定性。”
P-N結太陽能電池包含一個形成于表面的淺P-N結、一個條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個涵蓋整個背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當電池暴露于太陽光譜時，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無貢獻。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會對電池輸出貢獻能量Eg，大于Eg的能量則會以熱的形式消耗掉。因此，在太陽能電池的設計和制造過程中，必須考慮這部分熱量對電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。
有關太陽電池的性能參數(shù)
1、開路電壓
開路電壓UOC：即將太陽能電池置于100mW/cm2的光源照射下，在兩端開路時，太陽能電池的輸出電壓值。
2、短路電流
短路電流ISC：就是將太陽能電池置于標準光源的照射下，在輸出端短路時，流過太陽能電池兩端的電流。
3、大輸出功率
太陽能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的，將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大，即可獲得最大輸出功率，用符號Pm表示。此時的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流，分別用符號Um和Im表示。
4、填充因子
太陽能電池的另一個重要參數(shù)是填充因子FF，他是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。
FF是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標，是代表太陽能電池在帶最佳負載時，能輸出的最大功率的特性，其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。FF的值始終小于l。實際上，由于受串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的影響，實際太陽能電池填充因子的值要低于上式所給出的理想值。串、并聯(lián)電阻對填充因子有較大影響。串聯(lián)電阻越大，短路電流下降越多，填充因子也隨之減少的越多;并聯(lián)電阻越小，這部分電流就越大，開路電壓就下降的越多，填充因子隨之也下降的越多。
5、轉換效率
太陽能電池的轉換效率指在外部回路上連接最佳負載電阻時的最大能量轉換效率，等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能電池的光電轉換效率是衡量電池質量和技術水平的重要參數(shù)，他與電池的結構、結特性、材料性質、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關。
前景可期
續(xù)航長、充能快、無污染、帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展
肖特太陽能公司采用標準生產(chǎn)工藝制造出了一種高效率的太陽能電池，這種太陽能電池不含銀，其正面僅使用了電鍍銅觸點，背面采用PERC技術和鋁絲網(wǎng)印刷進行鈍化。這種新型電池在156mmx156mm工業(yè)晶圓尺寸可達到將近20%的轉化效率。這一消息已得到FraunhoferISE的確認。
這種新型電池結合了幾項創(chuàng)新技術。就在最近，肖特太陽能在拉斯維加斯的研究項目實現(xiàn)了18%的轉換效率，這個項目用鎳銅電鍍取代多晶硅太陽能電池前板上的普通銀觸點。同時，這種新型電池采用了PERC背面鈍化技術，該技術具備高效率及低成本生產(chǎn)等特點。如果這種新型電池可以保持長期穩(wěn)定性，那么以后太陽能電池生產(chǎn)中再也不需要使用昂貴的銀了。
肖特太陽能公司太陽能電池發(fā)展總監(jiān)AxelMetz指出：“這種新型電池是我們實現(xiàn)更高的效率和更低的生產(chǎn)成本的過程中的一個重要里程碑。過去幾年我們一直在探究PERC技術的各個方面并在最近幾個月取得了重要進展?，F(xiàn)在我們已經(jīng)成功的將這些研究成果融入到了此次的新型電池中。下一步我們將證實這種新型電池的長期穩(wěn)定性。”
上海寶鄂實業(yè)有限公司擁有一支從事鋰電池多年、經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊，我們時刻關注著鋰電池在各領域的最新發(fā)展和應用，并不斷為客戶研發(fā)出“先進、安全、穩(wěn)定”的鋰電池方案，提供包括18650鋰電池、26650鋰電池和鐵鋰電池等多種鋰電池服務。
