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“微型閃光”太陽(yáng)能電池綜述

作者: 時(shí)間:2012-03-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

當(dāng)電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急,能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸時(shí),越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)始實(shí)行“陽(yáng)光計(jì)劃”,開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能資源,尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/177701.htm

  在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下,各國(guó)的制造業(yè)爭(zhēng)相投入生產(chǎn),然而為彌補(bǔ)傳統(tǒng)的技術(shù)的不完善,美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家最近發(fā)明了一種新型。這種被稱為“”的太陽(yáng)能電池將有可能完全改變目前太陽(yáng)能收集和使用的方式。

  傳統(tǒng)太陽(yáng)能電有待改進(jìn)

  低碳經(jīng)濟(jì)之戰(zhàn),已在全球打響,能源高效利用、清潔能源開(kāi)發(fā)是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的宗旨,利用發(fā)展太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)來(lái)降低碳排放是低碳領(lǐng)域中的一大話題,從而促進(jìn)發(fā)展可再生能源。

  我國(guó)已成為全球最大的光伏電池生產(chǎn)國(guó)。目前,以光電效應(yīng)工作的薄膜式的太陽(yáng)能電池按結(jié)晶狀態(tài)可分為結(jié)晶系薄膜式和非結(jié)晶系薄膜式兩大類,而前者又分為單結(jié)晶形和多結(jié)晶形。按材料可分為硅薄膜形、化合物半導(dǎo)體薄膜形和有機(jī)膜形。

  太陽(yáng)能電池按照材料的不同可分為:硅太陽(yáng)能電池、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池、聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池。其中硅太陽(yáng)能電池是目前發(fā)展最成熟的,在應(yīng)用中居主導(dǎo)地位。

  目前,單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟,但成本價(jià)格高,多晶硅薄膜太陽(yáng)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。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池成本低重量輕,轉(zhuǎn)換效率較高,便于大規(guī)模生產(chǎn),但受制于其材料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng),穩(wěn)定性不高,直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用??梢钥闯雒糠N太陽(yáng)能電池都有著不同的利與弊。

  如此看來(lái),這也是制約光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。

  太陽(yáng)能電池的應(yīng)用一直因?yàn)槠涓甙旱某杀径茏?,去尋找一種電池能有效降低成本,使用的材料更少,也擁有很高的效率。我們需要尋找一個(gè)低成本而效率高的新型太陽(yáng)能電池來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽(yáng)能電池。

多種技術(shù)推動(dòng)“”問(wèn)世

  美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們宣布,他們發(fā)明了一種新型太陽(yáng)能電池—— “”的太陽(yáng)能電池。這種太陽(yáng)能電池采用晶體硅制成,在制造中加入了當(dāng)今電子器件廠廣泛使用的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。

  在同等條件下能產(chǎn)生同樣多的電能,新型電池所需硅只有普通太陽(yáng)能電池的1%。而且由于體積小,它還不易受外部環(huán)境影響導(dǎo)致外形損壞,所以在一些需要長(zhǎng)期使用的環(huán)境中優(yōu)勢(shì)明顯。這種電池能的成本更低,效率更高。

  這種電池體積極小,它們的結(jié)構(gòu)厚度在14到20微米左右,但效果比起傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池卻毫不遜色。它可以被安裝在充電器上然后被放在一些質(zhì)地柔軟的模具中。這樣做的好處是可以將這種電池安裝在人們的身邊,讓人們?cè)谌粘I钪惺占褪褂锰?yáng)能。

  這種電池被命名為“微型閃光”的原因不僅在于其體積很小,而且它在制造過(guò)程中還使用了一種被稱為“拾放器”的工具,這種工具在電子裝配領(lǐng)域經(jīng)常使用。該工具將硅片放置在電池底部的電子接觸元件上,它每小時(shí)可以完成13萬(wàn)次這個(gè)動(dòng)作。光線收集器是另外一項(xiàng)應(yīng)用于“微型閃光”的設(shè)備,它是一種低成本、常被用于鏡頭上的裝置,同樣被使用在新型太陽(yáng)能電池中。使用該裝置可以讓電池吸收更多的光從而轉(zhuǎn)化為更多的電能。當(dāng)然由于電池體積微小,在制造時(shí)可以使用短焦距的光線收集器,不僅便宜,效果還更好。應(yīng)用前景巨大

  “這種電池可以制造成各種外形,供獵人、旅行者等各類人群應(yīng)對(duì)各種使用環(huán)境,比如建筑業(yè)、野外帳篷甚至裝在衣服上,也可以為軍事人員的聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)提供能源。無(wú)論你在做什么,在走路、休息都可以讓這種電池充電。”格雷格說(shuō)

  這種新型技術(shù)對(duì)于大型發(fā)電站也有好處,因?yàn)槭褂迷摷夹g(shù)可以減少發(fā)電站設(shè)備的安裝成本。將這些看似不起眼的“微型閃光”電池大量一起使用,同樣也能夠達(dá)到高壓輸電的效果,但是由于不像一般的高壓發(fā)電站一樣需要大量的輸電線,可以節(jié)約線路的成本,減少運(yùn)輸中的電壓損失,所以使用“微型閃光”電池更加劃算。

  可見(jiàn),“微型閃光”太陽(yáng)能電池集眾多優(yōu)勢(shì)于一身,勢(shì)必將引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革命性變革。

  事實(shí)上,在國(guó)際光伏市場(chǎng)巨大潛力的推動(dòng)下,各國(guó)的太陽(yáng)能電池制造業(yè)爭(zhēng)相投入巨資,擴(kuò)大生產(chǎn),以爭(zhēng)一席之地。中國(guó)能源網(wǎng)編輯韶麗對(duì)《中國(guó)聯(lián)合商報(bào)》說(shuō):“目前已成為全球最大的光伏電池生產(chǎn)國(guó),2008年我國(guó)太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量達(dá)1780MW,占全球總量的26%,首次超過(guò)德國(guó),位居世界第一,雖然受全球金融危機(jī)的沖擊,我國(guó)多家光伏產(chǎn)業(yè)組件企業(yè)停產(chǎn)或減產(chǎn)。但由于國(guó)際、國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)拉動(dòng)以及國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的推動(dòng),以及“微型閃光”等新太陽(yáng)能技術(shù)運(yùn)用,整個(gè)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)仍然保持快速增長(zhǎng)。”

  太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)還在不斷的發(fā)展,技術(shù)也在不斷的更新,各國(guó)高舉低碳這面旗幟爭(zhēng)先賽跑。“國(guó)內(nèi)投資太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的熱情依然十分高漲。但目前我們必須加大新技術(shù)研發(fā)力度以及快速啟動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),解決我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)‘兩頭在外’的尷尬局面。”韶麗說(shuō)。最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)從“制造大國(guó)”逐漸走向“制造強(qiáng)國(guó)”。



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