Couches minces de silicium monocristallin et de composés multi-composants

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Batterie solaire haute tension en silicium monocristallin

Parmi les séries de silicium Batteries solaires haute tension, les grandes cellules solaires en silicium monocristallin ont le rendement de conversion le plus élevé et la technologie la plus mature.Les cellules en silicium monocristallin haute performance sont basées sur des matériaux en silicium monocristallin de haute qualité et des techniques de traitement génératrices de chaleur associées.Aujourd’hui, la technologie électrique et terrestre du silicium monocristallin est presque mature.Dans la production de batteries, des technologies telles que la texturation de surface, la passivation de l'émetteur et le dopage de séparation sont généralement utilisées.Les batteries développées comprennent principalement des batteries planaires au silicium monocristallin et des cellules en silicium monocristallin à électrode grille enterrées.L'amélioration du rendement de conversion dépend principalement du traitement microstructural de la surface du silicium monocristallin et du processus de dopage de partition.A cet égard, l'Institut de Les systèmes d'énergie solaire du Fraunhofer Freiburg, en Allemagne, maintiennent un niveau de leader mondial.L’Institut a utilisé la photolithographie pour texturer la surface de la batterie afin de créer une structure pyramidale inversée.Et mettez un 13 nm sur la surface.Une épaisse couche de passivation d'oxyde est combinée à deux revêtements antireflet.Augmentez le rapport entre la largeur et la hauteur de la grille grâce au processus de galvanoplastie amélioré : l'efficacité de conversion de la batterie obtenue grâce à ce qui précède est supérieure à 23 %, et la valeur maximale peut atteindre 23,3 %.Le monocristal de grande surface (225 cm2) Batterie au lithium haute tension préparé par Kyocera a un rendement de conversion de 19,44 %.L'Institut national de recherche sur l'énergie solaire de Pékin mène également activement des travaux de recherche et de développement sur le silicium cristallin à haut rendement. Batterie solaire haute tension, et l'efficacité de conversion de la batterie planaire au silicium monocristallin à haut rendement (2 cm x 2 cm) atteint 19,79 %, et l'efficacité de conversion de la cellule en silicium cristallin à électrode de grille enterrée rainurée (5 cm x 5 cm) atteint 8,6 %.

Silicium monocristallin batterie solaire 48v 200ah a sans aucun doute le rendement de conversion le plus élevé et occupe toujours une position dominante dans les applications à grande échelle et la production industrielle.S’il reste élevé, il est très difficile de réduire significativement son coût.Pour économiser des matériaux de haute qualité et rechercher des alternatives aux batteries au silicium monocristallin, des batteries solaires haute tension à couches minces ont désormais été développées, parmi lesquelles des batteries à couches minces de silicium polycristallin Batteries solaires haute tension et les batteries solaires haute tension à couches minces de silicium amorphe sont typiques représentants.

Batterie solaire haute tension à film composé multi-composants

Pour trouver un substitut aux batteries au silicium monocristallin, en plus de développer des batteries solaires haute tension constituées de silicium polycristallin et de couches minces de silicium amorphe, les gens développent également constamment des batteries solaires haute tension. batteries fait d'autres matériaux.Il s'agit principalement des composés d'arséniure de gallium III-V, du sulfure de cadmium, du sulfure de cadmium et des batteries à couches minces cuivre-indium-sélénium.Parmi les batteries mentionnées ci-dessus, bien que l'efficacité des batteries à couches minces polycristallines de sulfure de cadmium et de tellurure de cadmium soit supérieure à celle des batteries solaires haute tension à couches minces de silicium amorphe, le coût est inférieur à celui des batteries au silicium monocristallin et est également facile à produire en masse.Mais comme le cadmium est hautement toxique, il entraînera une grave pollution de l’environnement.Ce n’est donc pas le remplacement idéal du silicium cristallin. Batteries solaires haute tension.Les composés d'arséniure de gallium III-V et les batteries à couches minces de cuivre, d'indium et de sélénium ont attiré une large attention en raison de leur efficacité de conversion élevée.Les GaAs appartiennent aux matériaux semi-conducteurs composés III-V et leur écart énergétique est de 1,4 eV, ce qui correspond simplement à la valeur du taux d'absorption élevé de la lumière solaire.C’est donc un matériau de batterie idéal.La préparation des batteries à couches minces composées III-V telles que GaAs adopte principalement les technologies MOVPE et LPE, et la préparation des batteries à couches minces GaAs par MOVPE est affectée par de nombreux paramètres tels que comme dislocation du substrat, pression de réaction, rapport III-V et débit total.En plus du GaAs, d'autres composés III-V tels que Gasb, GaInP, et d'autres matériaux de batterie ont également été développés.En 1998, le rendement de conversion du GaAs batterie de secours solaire produite par l'Institut des systèmes d'énergie solaire de Fribourg, en Allemagne, était de 24,2 %, ce qui constituait le record européen.La conversion efficacité de la GaInP la batterie préparée pour la première fois était de 14,7 %.En outre, l'institut a également utilisé une structure empilée pour préparer GaAs et Gasb batteries.La batterie est composée de deux batteries indépendantes, GaAs est utilisée comme batterie supérieure et la batterie inférieure utilise Gasb, et l'efficacité cellulaire résultante atteint 31,1 %.

Le cuivre indium sélénium CuInSe2 est appelé CIC.L'énergie du matériau CIS est réduite à 1. niveau, qui convient à la conversion photoélectrique de la lumière du soleil.De plus, les cellules solaires à couches minces CIS ne présentent pas de problème de dégradation induite par la lumière.Par conséquent, l’utilisation du CIS comme film mince à haute efficacité de conversion Stockage d'énergie LFP Le matériel a également attiré l'attention des gens.La préparation du film mince de batterie CIS comprend principalement la méthode d'évaporation sous vide et la sélénisation méthode.La méthode d'évaporation sous vide utilise sa source d'évaporation pour évaporer le cuivre, l'indium et le sélénium, et le sélénisation la méthode utilise un film laminé H2Se sélénisation, mais cette méthode est difficile à obtenir du CIS avec une composition uniforme.Le rendement de conversion des batteries à couches minces CIS est passé de 8 % dans les années 1980 à environ 15 % aujourd'hui.En tant que matériau semi-conducteur de Batteries solaires haute tension, CIS a le avantages de prix bas, de bonnes performances et de processus simple, et deviendra une direction importante pour le développement de batteries solaires haute tension à l'avenir.

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