太陽能電池板也叫光電池板,是一種利用 太陽能 進(jìn)行發(fā)電的裝置,近年來的發(fā)展十分迅速,由于它具有出色的節(jié)能效果,因此應(yīng)用前景十分樂觀。關(guān)于太陽能電池板,市面上的產(chǎn)品有很多,但是大部分都是魚龍混雜,因此需要消費者掌握相關(guān)專業(yè)知識并能夠進(jìn)行基礎(chǔ)分析,以便可以合理選擇最為合適的一款產(chǎn)品。
太陽能電池板介紹
太陽能電池板(Solar panel)是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本很大,以至于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。相對于普通電池和可循環(huán)充電電池來說,太陽能電池屬于更 節(jié)能環(huán)保 的綠色產(chǎn)品。
單晶硅太陽能的光電轉(zhuǎn)換效率最高的達(dá)到24%,這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的。但是單晶硅太陽能電池的制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。多晶硅太陽能電池從制作成本上來講,比單晶硅太陽能電池要便宜一些,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,此外,多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。因此,從性能價格比來講,單晶硅太陽能電池還略好。
研究者發(fā)現(xiàn)有一些化合物半導(dǎo)體材料適于作太陽能光電轉(zhuǎn)化薄膜。例如CdS,CdTe;Ⅲ-V化合物半導(dǎo)體:GaAs,AIPInP等;用這些半導(dǎo)體制作的薄膜太陽能電池表現(xiàn)出很好光電轉(zhuǎn)化效率。具有梯度能帶間隙多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。使薄膜太陽能電池大量實際的應(yīng)用呈現(xiàn)廣闊的前景。在這些多元的半導(dǎo)體材料中Cu(In,Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計出光電轉(zhuǎn)換效率比硅明顯地高的薄膜太陽能電池,可以達(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%.
太陽能電池板主要材料有:
1、單晶硅
單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,最高的達(dá)到24%,這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝,因此其堅固耐用,使用壽命一般可達(dá)15年,最高可達(dá)25年。
2、多晶硅
多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多,但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右。
最初原材料是石英砂,問題是需要生產(chǎn)工藝和技術(shù)含量掌握在國外的廠家手中。晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料,多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。
純凈的硅(Si)是從自然界中的石英礦石(主要成分二氧化硅)中提取出來的,提純是高技術(shù)含量的工藝。
太陽能電池板的材料分類
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級和太陽能級。其中,用于電子級多晶硅占55%左右,太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。
1994年全世界太陽能電池的總產(chǎn)量只有69MW,而2004年就接近1200MW,在短短的10年里就增長了17倍。專家預(yù)測太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在二十一世紀(jì)前半期將超過核電成為最重要的基礎(chǔ)能源之一。
晶體硅電池板:多晶硅太陽能電池、單晶硅太陽能電池。
非晶硅電池板:薄膜太陽能電池、有機(jī)太陽能電池。
化學(xué)染料電池板:染料敏化太陽能電池。
柔性太陽能電池 多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。
各國研究的品種繁多,大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn),主要有以下幾種:
a)硫化鎘太陽能電池
b)砷化鎵太陽能電池
c)銅銦硒太陽能電池(新型多元帶隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太陽能電池)

Cu(In, Ga)Se2是一種性能優(yōu)良太陽光吸收材料,具有梯度能帶間隙(導(dǎo)帶與價帶之間的能級差)多元的半導(dǎo)體材料,可以擴(kuò)大太陽能吸收光譜范圍,進(jìn)而提高光電轉(zhuǎn)化效率。以它為基礎(chǔ)可以設(shè)計出光電轉(zhuǎn)換效率比硅薄膜太陽能電池明顯提高的薄膜太陽能電池??梢赃_(dá)到的光電轉(zhuǎn)化率為18%,而且,此類薄膜太陽能電池到目前為止,未發(fā)現(xiàn)有光輻射引致性能衰退效應(yīng)(SWE),其光電轉(zhuǎn)化效率比商用的薄膜太陽能電池板提高約50~75%,在薄膜太陽能電池中屬于世界的最高水平的光電轉(zhuǎn)化效率。 柔性薄膜太陽能電池是相對于常規(guī)太陽能電池來區(qū)分的。
常規(guī)太陽能電池一般是兩層玻璃中間是EVA材料和電池片的結(jié)構(gòu),這樣的組件重量較重,安裝的時候需要支架,不易移動。
柔性薄膜太陽能電池不需要采用玻璃背板和蓋板,重量比雙層玻璃的太陽能電池片組件輕80%,采用pvc背板和ETFE薄膜蓋板的柔性電池片甚至可以任意彎曲,方便攜帶。安裝的時候也不需要特殊的支架,可以方便安裝在屋頂,和帳篷頂上使用。
缺點是光電的轉(zhuǎn)換效率要比常規(guī)的晶硅組件低。
