浅谈建筑光伏一体化的发展及其产品认证(2)

浅谈建筑光伏一体化的发展及其产品认证

能量转化为电能量的过程；其次是形成电压过程。

有了电压，在合适条件下就会形成电流的回路。

术的发展，聚光III-V族化合物太阳电池在地面应用越来越广泛。

（3）铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池

铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族四元化合物半导体，具有黄铜矿的晶体结构，自20世纪70年代出现以来，发展迅速，目前已经逐步产业化。由于CIGS是一种直接带隙材料，其可见光的吸收系数高，因此非常适合太阳电池的薄膜化。CIGS吸收层厚度只需1.5-2.5微米，

图1 太阳能发电基本原理2.2太阳能电池分类

根据所用材料的不同，太阳能电池主要分为以下几类：

（1）硅太阳能电池

硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和原子无序排列的非晶硅薄膜太阳能电池三种。目前实验室单晶硅和多晶硅的光电转换效率已经分别达到25%和20.5%。单晶硅规模生产时的效率已经大于16%。单晶硅制造过程极其细致且缓慢，其内部是规则的晶体结构，表现出可预测和均匀的行为特性。多晶硅制造工艺相对简单，内部晶界的存在阻碍了载流子的迁移，造成了有效的电子空穴复合点和P-N结短路，因此降低了电池的性能。非晶硅结构特征为短程有序而长程无序的α-硅，光电转换效率最高已达到13%。，但生产中电池组件的稳定效率仅为5.5%-7.5%。

（2）高效III-V族化合物薄膜太阳能电池高效III-V族化合物材料种类繁多，最主要的是砷化镓（GaAs）电池。 以砷化镓（GaAs）为代表的III-V族化合物材料有很多优点，比如它们具有直接带隙的能带结构，光吸收系数大，具有良好的抗辐射性和较小的温度系数。砷化镓（GaAs）电池，无论是单结电池还是多结叠层电池，其转换效率都是迄今为止最高的。但是由于其价格昂贵，制备技术复杂，导致成本过高，因此除了空间应用外，GaAs电池地面应用很少。近年来，随着叠层电池转换效率的提高及聚光太阳电池技

整个电池厚度为3-4微米。其具有稳定性好、基本不衰减；弱光性好、抗辐照性能好、成本低、效率高等优点。大面积电池组件转化效率及产量根据各公司制备工艺不同而有所不同，一般在10％至15％范围内。CIGS电池是新一代太阳能电池的主流产品之一。

（4）染料敏化太阳能电池

染料敏化太阳电池的原理主要是模仿绿色植物光合作用，把自然界中的光能转换成电能的一种新型太阳电池，主要由导电基底材料（透明导电电极）、纳米多孔半导体薄膜、染料光敏化剂、电解质和对电极。自1991年染料敏化太阳电池取得突破性进展以来，染料敏化太阳电池已经成为十分活跃的研究领域。其成本低、效率高。技术门槛相对较低。目前染料敏化太阳电池有三个应用方向：折叠式移动户外充电设备、室内用充电电池、家庭用屋顶或墙壁用电池。

（5）硅异质结光伏电池（HIT）

HIT太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。这种太阳能电池按单位面积计算的发电量保持着世界领先水平，通过在P型氢化非晶硅和N型氢化非晶硅与N型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜,改变了PN结的性能。因而使转换效率达到20.7%，开路电压达到719 mV，并且全部工艺可以在200℃以下实现。HIT光伏电池具有制备工艺温度低、转换效率高、高温特性好等特点。

单个太阳能电池能够将太阳辐射能直接转换成电能 ，但是其发电能力很小，因此工厂将太阳能电池按照一定串并连方式联结并封装，就形成

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