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碲化镉(CdTe)薄膜光伏电池有点

发布时间:2021-09-19 11:46:37   阅读量:1154  
摘要:碲化镉(CdTe)薄膜光伏电池则具有以下几个优点:制造成本低:与其他太阳能电池相比,碲化镉薄膜电池结构简单,因此制造成本较低;转换效率高:碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为32%,高于晶硅、砷化镓等其他类型的太阳能电池;温度系数低:...


什么是碲化镉材料


碲化镉(CdTe)是一种由镉与碲合成的结晶物质,碲化镉也可与汞形成HgCdTe合金,可应用在红外线侦测器的感光材料。碲是地球上的稀有元素,发展碲化镉薄膜太阳能电池面临的首要问题就是地球上碲的储藏量是否能满足碲化镉太阳能电池组件的工业化规模生产及应用。过去碲是以铜,铅,锌等矿山的伴生矿副产品形式,即在工业上,碲主要是从电解铜或冶炼锌的废料中回收得到,也就是矿渣,以及冶炼厂的阳极泥等废料的形式存在。据相关报道,目前地球上已知的碲有碲14.9万吨,其中中国有2.2万吨,美国有2.5万吨。130~140公斤碲即可以满足1MW碲化镉薄膜太阳能电池的生产需要。



碲化镉(CdTe)薄膜光伏电池则具有以下几个优点:


制造成本低:与其他太阳能电池相比,碲化镉薄膜电池结构简单,因此制造成本较低;

转换效率高:碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为32%,高于晶硅、砷化镓等其他类型的太阳能电池;

温度系数低:温度系数比晶体硅太阳能电池低一半左右,所以更适合于高温、沙漠及潮湿地区等严苛应用环境;

弱光效应好:无论在清晨、傍晚,还是阴云雨天等弱光环境下都能发电,具有比晶硅电池长得多的发电时间;

环境友好:与外界的担忧相反,虽然镉元素有剧毒,但碲化镉是稳定的化合物,能被安全使用。碲化镉被密封在两块玻璃之间,常温下没有镉的释放。即使在1100℃的高温下,99.96%的碲化镉都被熔化的两块玻璃封住而没有泄露。而其他几种太阳能电池及燃煤其他能源也有镉的排放,碲化镉玻璃的镉排放量反而是最低的。



碲化镉薄膜太阳能电池


“碲化镉薄膜太阳能电池”,简称CdTe电池,它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。玻璃只是一个透光的衬底材料,不是技术性关键材料。这种太阳能电池组件分7层结构所组成:

1、玻璃衬底:主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。其超白钢化处理的钢化玻璃,透光率必须高于91%以上,另一作用为保护发电主体(如电池片)。用EVA来粘结固定钢化玻璃和电池片和背板。

2、TCO导电氧化层,即TCO透明导电薄膜玻璃,主要起的是透光和导电的作用。

3、CdS窗口层:n型半导体,与p型CdTe组成p-n结。

4、CdTe吸收层:它是电池的主体吸光层,与n型的CdS窗口层形成的p-n结是整个电池最核心的部分。

5、背接触层和背电极:为了降低CdTe和金属电极的接触势垒,引出电流,使金属电极与CdTe形成欧姆接触。背板作用,密封、绝缘、防水(一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化)。

6、接线盒:保护整个发电系统,起到电流中转站的作用,如果组件短路接线盒自动断开短路电池串,防止烧坏整个系统接,线盒中最关键的是二极管的选用,根据组件内电池片的类型不同,对应的二极管也不相同。

7、铝合金保护层压件:起一定的密封、支撑作用。之外,还有硅胶密封,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。






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