薄膜太陽(yáng)能光伏電池組件

　　一、薄膜太陽(yáng)能電池組件(一種新的能源材料)簡(jiǎn)介

　　薄膜太陽(yáng)能電池可以使用在價(jià)格低廉的陶瓷、石墨、金屬片等不同材料當(dāng)基板來(lái)制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，目前轉(zhuǎn)換效率最高可以達(dá)13%。薄膜電池太陽(yáng)電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，應(yīng)用非常廣泛。

　　非晶硅(a-Si)太陽(yáng)電池是在玻璃(glass)襯底上沉積透明導(dǎo)電膜(TCO)，然后依次用等離子體反應(yīng)沉積p型、i型、n型三層a-Si，接著再蒸鍍金屬電極鋁(Al).光從玻璃面入射，電池電流從透明導(dǎo)電膜和鋁引出，其結(jié)構(gòu)可表示為glass/TCO/pin/Al，還可以用不銹鋼片、塑料等作襯底。

　　二、薄膜太陽(yáng)能電池組件——原理

　　概述電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存的裝置。它通過(guò)反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。電池即一種化學(xué)電源，它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來(lái)提供能。作為一種電的貯存裝置，當(dāng)兩種金屬(通常是性質(zhì)有差異的金屬)浸沒(méi)于電解液之中，它們可以導(dǎo)電，并在“極板”之間產(chǎn)生一定電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)大小(或電壓)與所使用的金屬有關(guān)，不同種類(lèi)的電池其電動(dòng)勢(shì)也不同。

　　電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢(shì)、容量、比能量和電阻。

　　電動(dòng)勢(shì)等于單位正電荷由負(fù)極通過(guò)電池內(nèi)部移到正極時(shí)，電池非靜電力(化學(xué)力)所做的功。電動(dòng)勢(shì)取決于電極材料的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。

　　電池所能輸出的總電荷量為電池的容量，通常用安培小時(shí)作單位。電池的能量?jī)?chǔ)存有限。電池的容量與電極物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)，即與電極的體積有關(guān)。

　　在電池反應(yīng)中，1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱(chēng)為電池的理論比能量。電池的實(shí)際比能量要比理論比能量小。因?yàn)殡姵刂械姆磻?yīng)物并不全按電池反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)電池內(nèi)阻也要引起電動(dòng)勢(shì)降，因此常把比能量高的電池稱(chēng)做高能電池。

　　電池的面積越大，其內(nèi)阻越小。

　　實(shí)用的化學(xué)電池可以分成兩個(gè)基本類(lèi)型：原電池與蓄電池。原電池制成后即可以產(chǎn)生電流，但在放電完畢即被廢棄。蓄電池又稱(chēng)為二次電池，使用前須先進(jìn)行充電，充電后可放電使用，放電完畢后還可以充電再用。蓄電池充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能;放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。

　　原理詳解

　　在化學(xué)電池中，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁强侩姵貎?nèi)部自發(fā)進(jìn)行氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，這種反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行。負(fù)極活性物質(zhì)由電位較負(fù)并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的還原劑組成，如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳?xì)浠�合物等。正極活性物質(zhì)由電位較正并在電解質(zhì)中穩(wěn)定的氧化劑組成，如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物，氧或空氣，鹵素及其鹽類(lèi)，含氧酸及其鹽類(lèi)等。電解質(zhì)則是具有良好離子導(dǎo)電性的材料，如酸、堿、鹽的水溶液，有機(jī)或無(wú)機(jī)非水溶液、熔融鹽或固體電解質(zhì)等。

　　當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，兩極之間雖然有電位差(開(kāi)路電壓)，但沒(méi)有電流，存儲(chǔ)在電池中的化學(xué)能并不轉(zhuǎn)換為電能。當(dāng)外電路閉合時(shí)，在兩電極電位差的作用下即有電流流過(guò)外電路。同時(shí)在電池內(nèi)部，由于電解質(zhì)中不存在自由電子，電荷的傳遞必然伴隨兩極活性物質(zhì)與電解質(zhì)界面的氧化或還原反應(yīng)，以及反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)遷移。電荷在電解質(zhì)中的傳遞也要由離子的遷移來(lái)完成。

　　因此，電池內(nèi)部正常的電荷傳遞和物質(zhì)傳遞過(guò)程是保證正常輸出電能的必要條件。充電時(shí)，電池內(nèi)部的傳電和傳質(zhì)過(guò)程的方向恰與放電相反;電極反應(yīng)必須是可逆的，才能保證反方向傳質(zhì)與傳電過(guò)程的正常進(jìn)行。因此，電極反應(yīng)可逆是構(gòu)成蓄電池的必要條件。為吉布斯反應(yīng)自由能增量(焦);F為法拉第常數(shù)=96500庫(kù)=26.8安·小時(shí);n為電池反應(yīng)的當(dāng)量數(shù)。這是電池電動(dòng)勢(shì)與電池反應(yīng)之間的基本熱力學(xué)關(guān)系式，也是計(jì)算電池能量轉(zhuǎn)換效率的基本熱力學(xué)方程式。

　　實(shí)際上，當(dāng)電流流過(guò)電極時(shí)，電極電勢(shì)都要偏離熱力學(xué)平衡的電極電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為極化。電流密度(單位電極面積上通過(guò)的電流)越大，極化越嚴(yán)重。極化現(xiàn)象是造成電池能量損失的重要原因之一。

　　極化的原因有三：

　　①由電池中各部分電阻造成的極化稱(chēng)為歐姆極化;

　　②由電極-電解質(zhì)界面層中電荷傳遞過(guò)程的阻滯造成的極化稱(chēng)為活化極化;

　　③由電極-電解質(zhì)界面層中傳質(zhì)過(guò)程遲緩而造成的極化稱(chēng)為濃差極化。減小極化的方法是增大電極反應(yīng)面積、減小電流密度、提高反應(yīng)溫度以及改善電極表面的催化活性。

　　三、薄膜太陽(yáng)能電池組件——配置參數(shù)

　　電池的主要性能包括額定容量、額定電壓、充放電速率、阻抗、壽命和自放電率。

　　2、額定容量

　　在設(shè)計(jì)規(guī)定的條件(如溫度、放電率、終止電壓等)下，電池應(yīng)能放出的最低容量，單位為安培小時(shí)，以符號(hào)C表示。容量受放電率的影響較大，所以常在字母C的右下角以阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明放電率，如C20=50，表明在20時(shí)率下的容量為50安·小時(shí)。電池的理論容量可根據(jù)電池反應(yīng)式中電極活性物質(zhì)的用量和按法拉第定律計(jì)算的活性物質(zhì)的電化學(xué)當(dāng)量精確求出。由于電池中可能發(fā)生的副反應(yīng)以及設(shè)計(jì)時(shí)的特殊需要，電池的實(shí)際容量往往低于理論容量。

　　3、額定電壓

　　電池在常溫下的典型工作電壓，又稱(chēng)標(biāo)稱(chēng)電壓。它是選用不同種類(lèi)電池時(shí)的參考。電池的實(shí)際工作電壓隨不同使用條件而異。電池的開(kāi)路電壓等于正、負(fù)電極的平衡電極電勢(shì)之差。它只與電極活性物質(zhì)的種類(lèi)有關(guān)，而與活性物質(zhì)的數(shù)量無(wú)關(guān)。電池電壓本質(zhì)上是直流電壓，但在某些特殊條件下，電極反應(yīng)所引起的金屬晶體或某些成相膜的相變會(huì)造成電壓的微小波動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為噪聲。波動(dòng)的幅度很小但頻率范圍很寬，故可與電路中自激噪聲相區(qū)別。

　　4、充放電速率

　　有時(shí)率和倍率兩種表示法。時(shí)率是以充放電時(shí)間表示的充放電速率，數(shù)值上等于電池的額定容量(安·小時(shí))除以規(guī)定的充放電電流(安)所得的小時(shí)數(shù)。倍率是充放電速率的另一種表示法，其數(shù)值為時(shí)率的倒數(shù)。原電池的放電速率是以經(jīng)某一固定電阻放電到終止電壓的時(shí)間來(lái)表示。放電速率對(duì)電池性能的影響較大。

　　5、阻抗

　　電池內(nèi)具有很大的電極-電解質(zhì)界面面積，故可將電池等效為一大電容與小電阻、電感的串聯(lián)回路。但實(shí)際情況復(fù)雜得多，尤其是電池的阻抗隨時(shí)間和直流電平而變化，所測(cè)得的阻抗只對(duì)具體的測(cè)量狀態(tài)有效。

　　6、壽命

　　儲(chǔ)存壽命指從電池制成到開(kāi)始使用之間允許存放的最長(zhǎng)時(shí)間，以年為單位。包括儲(chǔ)存期和使用期在內(nèi)的總期限稱(chēng)電池的有效期。儲(chǔ)存電池的壽命有干儲(chǔ)存壽命和濕儲(chǔ)存壽命之分。循環(huán)壽命是蓄電池在滿(mǎn)足規(guī)定條件下所能達(dá)到的最大充放電循環(huán)次數(shù)。在規(guī)定循環(huán)壽命時(shí)必須同時(shí)規(guī)定充放電循環(huán)試驗(yàn)的制度，包括充放電速率、放電深度和環(huán)境溫度范圍等。

　　7、自放電率

　　電池在存放過(guò)程中電容量自行損失的速率。用單位儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)自放電損失的容量占儲(chǔ)存前容量的百分?jǐn)?shù)表示。

　　四、薄膜太陽(yáng)能電池組件——種類(lèi)

　　非晶硅(Amorphous Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-Si)、化合物半導(dǎo)體II-IV 族[CdS、CdTe(碲化鎘)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有機(jī)導(dǎo)電高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (銅銦硒化物)..等

　　1、砷化鎵

　　GaAs屬于III-V族化合物半導(dǎo)體材料，其能隙為1.4eV，正好為高吸收率太陽(yáng)光的值，與太陽(yáng)光譜的匹配較適合，且能耐高溫，在250℃的條件下，光電轉(zhuǎn)換性能仍很良好，其最高光電轉(zhuǎn)換效率約30%，特別適合做高溫聚光太陽(yáng)電池。砷化鎵生產(chǎn)方式和傳統(tǒng)的硅晶圓生產(chǎn)方式大不相同，砷化鎵需要采用磊晶技術(shù)制造，這種磊晶圓的直徑通常為4—6英寸，比硅晶圓的12英寸要小得多。

　　磊晶圓需要特殊的機(jī)臺(tái)，同時(shí)砷化鎵原材料成本高出硅很多，最終導(dǎo)致砷化鎵成品IC成本比較高。磊晶目前有兩種，一種是化學(xué)的MOCVD，一種是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要采用MOVPE和LPE技術(shù)，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯(cuò)，反應(yīng)壓力，III-V比率，總流量等諸多參數(shù)的影響。GaAs(砷化鎵)光電池大多采用液相外延法或MOCVD技術(shù)制備。

　　用GaAs作襯底的光電池效率高達(dá)29.5%(一般在19.5%左右)，產(chǎn)品耐高溫和輻射，但生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量受限，現(xiàn)今主要作空間電源用。以硅片作襯底，MOCVD技術(shù)異質(zhì)外延方法制造GaAs電池是降用低成本很有希望的方法。已研究的砷化鎵系列太陽(yáng)電池有單晶砷化鎵，多晶砷化鎵，鎵鋁砷--砷化鎵異質(zhì)結(jié)，金屬-半導(dǎo)體砷化鎵，金屬--絕緣體--半導(dǎo)體砷化鎵太陽(yáng)電池等。砷化鎵材料的制備類(lèi)似硅半導(dǎo)體材料的制備，有晶體生長(zhǎng)法，直接拉制法，氣相生長(zhǎng)法，液相外延法等。由于鎵比較稀缺，砷有毒，制造成本高，此種太陽(yáng)電池的發(fā)展受到影響。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb，GaInP等電池材料也得到了開(kāi)發(fā)。

　　1998年德國(guó)費(fèi)萊堡太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所制得的GaAs太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率為24.2%，為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉(zhuǎn)換效率為14.7%。另外，該研究所還采用堆疊結(jié)構(gòu)制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個(gè)獨(dú)立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是GaSb，所得到的電池效率達(dá)到31.1%。砷化鎵(GaAs)III-V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強(qiáng)，對(duì)熱不敏感，適合于制造高效單結(jié)電池。但是GaAs材料的價(jià)格不菲，因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。

　　2、銅銦硒

　　銅銦硒CuInSe2簡(jiǎn)稱(chēng)CIC.CIS材料的能降為1.1 eV，適于太陽(yáng)光的光電轉(zhuǎn)換，另外，CIS薄膜太陽(yáng)電池不存在光致衰退問(wèn)題。因此，CIS用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽(yáng)能電池材料也引起了人們的注目。CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是采用各自的蒸發(fā)源蒸鍍銅，銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8%的轉(zhuǎn)換效率發(fā)展到現(xiàn)今的15%左右。日本松下電氣工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的摻鎵的CIS電池，其光電轉(zhuǎn)換效率為15.3%(面積25 px2)。

　　1995年美國(guó)可再生能源研究室研制出轉(zhuǎn)換效率17.1%的CIS太陽(yáng)能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉(zhuǎn)換效率。預(yù)計(jì)到2000年CIS電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到20%，相當(dāng)于多晶硅太陽(yáng)能電池。CIS作為太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料，具有價(jià)格低廉，性能良好和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

　　3、碲化鎘

　　CdTe是Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體，帶隙1.5eV，與太陽(yáng)光譜非常匹配，最適合于光電能量轉(zhuǎn)換，是一種良好的PV材料，具有很高的理論效率(28%)，性能很穩(wěn)定，一直被光伏界看重，是技術(shù)上發(fā)展較快的一種薄膜電池。碲化鎘容易沉積成大面積的薄膜，沉積速率也高。CdTe薄膜太陽(yáng)電池通常以CdS/CdTe異質(zhì)結(jié)為基礎(chǔ)。盡管CdS和CdTe和晶格常數(shù)相差10%，但它們組成的異質(zhì)結(jié)電學(xué)性能優(yōu)良，制成的太陽(yáng)電池的填充因子高達(dá)FF =0.75。制備CdTe多晶薄膜的多種工藝和技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)，如近空間升華、電沉積、PVD、CVD、CBD、絲網(wǎng)印刷、濺射、真空蒸發(fā)等。

　　絲網(wǎng)印刷燒結(jié)法：由含CdTe、CdS漿料進(jìn)行絲網(wǎng)印刷CdTe、CdS膜，然后在600～700℃可控氣氛下進(jìn)行熱處理1h得大晶粒薄膜。近空間升華法：采用玻璃作襯底，襯底溫度500～600℃，沉積速率10μm/min.真空蒸發(fā)法：將CdTe從約700℃加熱鉗堝中升華，冷凝在300～400℃襯底上，典型沉積速率1 nm/s. 以CdTe吸收層，CdS作窗口層半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)電池的典型結(jié)構(gòu)：減反射膜/玻璃/(SnO2:F)/CdS/P-CdTe/背電極。電池的實(shí)驗(yàn)室效率不斷攀升，現(xiàn)今突16%。

　　20世紀(jì)90年代初，CdTe電池已實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)，但市場(chǎng)發(fā)展緩慢，市場(chǎng)份額一直徘徊在1%左右。商業(yè)化電池效率平均為8%-10%。人們認(rèn)為，CdTe薄膜太陽(yáng)電池是太陽(yáng)能電池中最容易制造的，因而它向商品化進(jìn)展最快。提高效率就是要對(duì)電池結(jié)構(gòu)及各層材料工藝進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)減薄窗口層CdS的厚度，可減少入射光的損失，從而增加電池短波響應(yīng)以提高短路電流密度，較高轉(zhuǎn)換效率的CdTe電池就采用了較薄的CdS窗口層而創(chuàng)了最高紀(jì)錄。要降低成本，就必須將CdTe的沉積溫度降到550℃以下，以適于廉價(jià)的玻璃作襯底;實(shí)驗(yàn)室成果走向產(chǎn)業(yè)，必須經(jīng)過(guò)組件以及生產(chǎn)模式的設(shè)計(jì)、研究和優(yōu)化過(guò)程。

　　至今，不僅有許多國(guó)家的研究小組已經(jīng)能夠在低襯底溫度下制造出轉(zhuǎn)換效率12%以上的CdTe太陽(yáng)電池，而且在大面積組件方面取得了可喜的進(jìn)展，許多公司正在進(jìn)行CdTe薄膜太陽(yáng)電池的中試和生產(chǎn)廠的建設(shè)，有的已經(jīng)投產(chǎn)。

　　五、薄膜太陽(yáng)能電池組件——物理優(yōu)勢(shì)

　　硅材料是現(xiàn)今太陽(yáng)電池的主導(dǎo)材料，在成品太陽(yáng)電池成本份額中，硅材料占了將近40%，而非晶硅太陽(yáng)電池的厚度不到1μm，不足晶體硅太陽(yáng)電池厚度的1/100，這就大大降低了制造成本，又由于非晶硅太陽(yáng)電池的制造溫度很低(-200℃)、易于實(shí)現(xiàn)大面積等優(yōu)點(diǎn)，使其在薄膜太陽(yáng)電池中占據(jù)首要地位，在制造方法方面有電子回旋共振法、光化學(xué)氣相沉積法、直流輝光放電法、射頻輝光放電法、濺謝法和熱絲法等。

　　特別是射頻輝光放電法由于其低溫過(guò)程(-200℃)，易于實(shí)現(xiàn)大面積和大批量連續(xù)生產(chǎn)，現(xiàn)成為國(guó)際公認(rèn)的成熟技術(shù)。

　　在材料研究方面，先后研究了a-SiC窗口層、梯度界面層、μC-SiC p層等，明顯改善了電池的短波光譜響應(yīng).這是由于a-Si太陽(yáng)電池光生載流子的生成主要在i層，入射光到達(dá)i層之前部分被p層吸收，對(duì)發(fā)電是無(wú)效的.而a-SiC和μC-SiC材料比p型a-Si具有更寬的光學(xué)帶隙，因此減少了對(duì)光的吸收，使到達(dá)i層的光增加;加之梯度界面層的采用，改善了a-SiC/a-Si異質(zhì)結(jié)界面光電子的輸運(yùn)特性.在增加長(zhǎng)波響應(yīng)方面，采用了絨面TCO膜、絨面多層背反射電極(ZnO/Ag/Al)和多帶隙疊層結(jié)構(gòu)，即glass/TCO/p1i1n1/p2i2n2/p3i3n3/ZnO/Ag/Al結(jié)構(gòu).絨面TCO膜和多層背反射電極減少了光的反射和透射損失，并增加了光在i層的傳播路程，從而增加了光在i層的吸收.多帶隙結(jié)構(gòu)中，i層的帶隙寬度從光入射方向開(kāi)始依次減小，以便分段吸收太陽(yáng)光，達(dá)到拓寬光譜響應(yīng)、提高轉(zhuǎn)換效率之目的。

　　在提高疊層電池效率方面還采用了漸變帶隙設(shè)計(jì)、隧道結(jié)中的微晶化摻雜層等，以改善載流子收集。

　　六、薄膜太陽(yáng)能電池組件——說(shuō)明

　　1、制造技術(shù)

　　薄膜太陽(yáng)電池可以使用在價(jià)格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金屬片等不同材料當(dāng)基板來(lái)制造，形成可產(chǎn)生電壓的薄膜厚度僅需數(shù)μm，因此在同一受光面積之下可較硅晶圓太陽(yáng)能電池大幅減少原料的用量(厚度可低于硅晶圓太陽(yáng)能電池90%以上)，目前實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率最高已達(dá)20%以上，規(guī)模化量產(chǎn)穩(wěn)定效率最高約13%。薄膜太陽(yáng)電池除了平面之外，也因?yàn)榫哂锌蓳闲钥梢灾谱鞒煞瞧矫鏄?gòu)造其應(yīng)用范圍大，可與建筑物結(jié)合或是變成建筑體的一部份，在薄膜太陽(yáng)電池制造上，則可使用各式各樣的沉積(deposition)技術(shù)，一層又一層地把p-型或n-型材料長(zhǎng)上去，常見(jiàn)的薄膜太陽(yáng)電池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。

　　2、模塊結(jié)構(gòu)

　　薄膜太陽(yáng)能模塊是由玻璃基板、金屬層、透明導(dǎo)電層、電器功能盒、膠合材料、半導(dǎo)體層..等所構(gòu)成的。

　　3、產(chǎn)品應(yīng)用

　　半透明式的太陽(yáng)能電池模塊：建筑整合式太陽(yáng)能應(yīng)用(BIPV)

　　薄膜太陽(yáng)能之應(yīng)用：隨身折迭式充電電源、軍事、旅行

　　薄膜太陽(yáng)能模塊之應(yīng)用：屋頂、建筑整合式、遠(yuǎn)程電力供應(yīng)、國(guó)防

　　4、厚度比較

　　晶體硅(180～250μm)、單結(jié)非晶硅薄膜(600nm)，疊層非晶硅薄膜(400nm~500nm)。

　　5、特色

　　1.相同遮蔽面積下功率損失較小(弱光情況下的發(fā)電性佳)

　　2.照度相同下?lián)p失的功率較晶圓太陽(yáng)能電池少

　　3.有較佳的功率溫度系數(shù)

　　4.較佳的光傳輸

　　5.較高的累積發(fā)電量

　　6.只需少量的硅原料

　　7.沒(méi)有內(nèi)部電路短路問(wèn)題(聯(lián)機(jī)已經(jīng)在串聯(lián)電池制造時(shí)內(nèi)建)

　　8.厚度較晶圓太陽(yáng)能電池薄

　　9.材料供應(yīng)無(wú)慮

　　10.可與建材整合性運(yùn)用(BIPV)

　　七、薄膜太陽(yáng)能電池組件——其他電池

　　化學(xué)電池化學(xué)電池，是指通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，把正極、負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為電能的一類(lèi)裝置。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究、發(fā)展，化學(xué)電池迎來(lái)了品種繁多，應(yīng)用廣泛的局面。大到一座建筑方能容納得下的巨大裝置，小到以毫米計(jì)的品種。無(wú)時(shí)無(wú)刻不在為我們的美好生活服務(wù)。現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，對(duì)化學(xué)電池提出了很高的要求。每一次化學(xué)電池技術(shù)的突破，都帶來(lái)了電子設(shè)備革命性的發(fā)展。現(xiàn)代社會(huì)的人們，每天的日常生活中，越來(lái)越離不開(kāi)化學(xué)電池了。如今世界上很多電化學(xué)科學(xué)家，把興趣集中在做為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力的化學(xué)電池領(lǐng)域。

　　干液電池干電池和液體電池的區(qū)分僅限于早期電池發(fā)展的那段時(shí)期。最早的電池由裝滿(mǎn)電解液的玻璃容器和兩個(gè)電極組成。后來(lái)推出了以糊狀電解液為基礎(chǔ)的電池，也稱(chēng)做干電池。當(dāng)前仍然有“液體”電池。一般是體積非常龐大的品種。如那些做為不間斷電源的大型固定型鉛酸蓄電池或與太陽(yáng)能電池配套使用的鉛酸蓄電池。對(duì)于移動(dòng)設(shè)備，有些使用的是全密封，免維護(hù)的鉛酸蓄電池，這類(lèi)電池已經(jīng)成功使用了許多年，其中的電解液硫酸是由硅凝膠固定或被玻璃纖維隔板吸付的。

　　一次性型一次性電池俗稱(chēng)“用完即棄”電池，因?yàn)樗鼈兊碾娏亢谋M后，無(wú)法再充電使用，只能丟棄。常見(jiàn)的一次性電池包括堿錳電池、鋅錳電池、鋰電池、鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池和鎂錳電池。

　　可充電型可充電電池按制作材料和工藝上的不同，常見(jiàn)的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池。其優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)壽命長(zhǎng)，它們可全充放電200多次，有些可充電電池的負(fù)荷力要比大部分一次性電池高。普通鎳鎘、鎳氫電池使用中，由于記憶效應(yīng)，造成使用上的不便，常常引起提前失效。電池的理論充電時(shí)間電池的理論充電時(shí)間：電池的電量除以充電器的輸出電流。例如：以一塊電量為800MAH的電池為例，充電器的輸出電流為500MA那么充電時(shí)間就等于800MAH/500MA=1.6小時(shí)，當(dāng)充電器顯示充電完成后，最好還要給電池大約半個(gè)小時(shí)左右的補(bǔ)電時(shí)間。

　　燃料電池燃料電池是一種將燃料的化學(xué)能透過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。燃料電池是利用氫氣在陽(yáng)極進(jìn)行的是氧化反應(yīng)，將氫氣氧化成氫離子，而氧氣在陰極進(jìn)行還原反應(yīng)，與由陽(yáng)極傳來(lái)的氫離子結(jié)合生成水。氧化還原反應(yīng)過(guò)程中就可以產(chǎn)生電流。燃料電池的技術(shù)產(chǎn)生了：堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)，以及直接甲醇燃料電池(DMFC)等，而其中，利用甲醇氧化反應(yīng)作為正極反應(yīng)的燃料電池技術(shù)，更是被業(yè)界所看好而積極發(fā)展。

　　八、薄膜太陽(yáng)能電池組件——發(fā)展

　　歷史在古代，人類(lèi)有可能已經(jīng)不斷地在研究和測(cè)試“電”這種東西了。一個(gè)被認(rèn)為有數(shù)千年歷史的粘土瓶在1932年于伊拉克的巴格達(dá)附近被發(fā)現(xiàn)。它有一根插在銅制圓筒里的鐵條-可能是用來(lái)儲(chǔ)存靜電用的，然而瓶子的秘密可能永遠(yuǎn)無(wú)法被揭曉。不管制造這個(gè)粘土瓶的祖先是否知道有關(guān)靜電的事情，但可以確定的是古希臘人絕對(duì)知道。他們曉得如果磨擦一塊琥珀，就能吸引輕的物體。亞里斯多德(Aristotle)也知道有磁石這種東西，它是一種具有強(qiáng)大磁力能吸引鐵和金屬的礦石。

　　1780年的一天，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時(shí)，兩手分別拿著不同的金屬器械，無(wú)意中同時(shí)碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激，而只用一種金屬器械去觸動(dòng)青蛙，卻并無(wú)此種反應(yīng)。伽伐尼認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因?yàn)閯?dòng)物軀體內(nèi)部產(chǎn)生的一種電，他稱(chēng)之為“生物電”。伽伐尼于1791年將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫(xiě)成論文，公布于學(xué)術(shù)界。伽伐尼的發(fā)現(xiàn)引起了物理學(xué)家們極大興趣，他們競(jìng)相重復(fù)枷伐尼的實(shí)驗(yàn)，企圖找到一種產(chǎn)生電流的方法，意大利物理學(xué)家伏特在多次實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為：伽伐尼的“生物電”之說(shuō)并不正確，青蛙的肌肉之所以能產(chǎn)生電流，大概是肌肉中某種液體在起作用。為了論證自己的觀點(diǎn)，伏特把兩種不同的金屬片浸在各種溶液中進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這兩種金屬片中，只要有一種與溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，金屬片之間就能夠產(chǎn)生電流。

　　1799年，伏特把一塊鋅板和一塊銀板浸在鹽水里，發(fā)現(xiàn)連接兩塊金屬的導(dǎo)線中有電流通過(guò)。于是，他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，平疊起來(lái)。用手觸摸兩端時(shí)，會(huì)感到強(qiáng)烈的電流刺激。伏特用這種方法成功的制成了世界上第一個(gè)電池──“伏特電堆”。這個(gè)“伏特電堆”實(shí)際上就是串聯(lián)的電池組。它成為早期電學(xué)實(shí)驗(yàn)，電報(bào)機(jī)的電力來(lái)源。意大利物理學(xué)家伏打就多次重復(fù)了伽伐尼的實(shí)驗(yàn)。作為物理學(xué)家，他的注意點(diǎn)主要集中在那兩根金屬上，而不在青蛙的神經(jīng)上。對(duì)于伽伐尼發(fā)現(xiàn)的蛙腿抽搐的現(xiàn)象，他想這可能與電有關(guān)，但是他認(rèn)為青蛙的肌肉和神經(jīng)中是不存在電的，他推想電的流動(dòng)可能是由兩種不同的金屬相互接觸產(chǎn)生的，與動(dòng)物無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)證明，只要在兩種金屬片中間隔以用鹽水或堿水浸過(guò)的(甚至只要是濕和)硬紙、麻布、皮革或其它海綿狀的東西(他認(rèn)為這是使實(shí)驗(yàn)成功所必須的)，并用金屬線把兩個(gè)金屬片連接起來(lái)，不管有沒(méi)有青蛙的肌肉，都會(huì)有電流通過(guò)。這就說(shuō)明電并不是從蛙的組織中產(chǎn)生的，蛙腿的作用只不過(guò)相當(dāng)于一個(gè)非常靈敏的驗(yàn)電器而已。

　　1836年，英國(guó)的丹尼爾對(duì)“伏打電堆”進(jìn)行了改良。他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問(wèn)題，制造出第一個(gè)不極化，能保持平衡電流的鋅─銅電池，又稱(chēng)“丹尼爾電池”。此后，又陸續(xù)有去極化效果更好的“本生電池”和“格羅夫電池”等問(wèn)世。但是，這些電池都存在電壓隨使用時(shí)間延長(zhǎng)而下降的問(wèn)題。

　　1860年，法國(guó)的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池。這種電池的獨(dú)特之處是，當(dāng)電池使用一段使電壓下降時(shí)，可以給它通以反向電流，使電池電壓回升。因?yàn)檫@種電池能充電，可以反復(fù)使用，所以稱(chēng)它為“蓄電池”。然而，無(wú)論哪種電池都需在兩個(gè)金屬板之間灌裝液體，因此搬運(yùn)很不方便，特別是蓄電池所用液體是硫酸，挪動(dòng)時(shí)很危險(xiǎn)。也是在1860年，法國(guó)的雷克蘭士(GeorgeLeclanche)還發(fā)明了世界廣受使用的電池(碳鋅電池)的前身。它的負(fù)極是鋅和汞的合金棒(鋅-伏特原型電池的負(fù)極，經(jīng)證明是作為負(fù)極材料的最佳金屬之一)，而它的正極是以一個(gè)多孔的杯子盛裝著碾碎的二氧化錳和碳的混合物。在此混合物中插有一根碳棒作為電流收集器。負(fù)極棒和正極杯都被浸在作為電解液的氯化銨溶液中。此系統(tǒng)被稱(chēng)為“濕電池”。雷克蘭士制造的電池雖然簡(jiǎn)陋但卻便宜，所以一直到1880年才被改進(jìn)的“干電池”取代。負(fù)極被改進(jìn)成鋅罐(即電池的外殼)，電解液變?yōu)楹隣疃�非液體，基本上這就是現(xiàn)在我們所熟知的碳鋅電池。1887年，英國(guó)人赫勒森發(fā)明了最早的干電池。干電池的電解液為糊狀，不會(huì)溢漏，便于攜帶，因此獲得了廣泛應(yīng)用。

　　趨勢(shì)我國(guó)太陽(yáng)能電池設(shè)備主要是晶硅太陽(yáng)能電池設(shè)備主要制造商經(jīng)過(guò)2011年上半年的快速增長(zhǎng)127.2%，并創(chuàng)歷史同期新高后，進(jìn)入下半年，由于光伏產(chǎn)品供大于求，庫(kù)存大量積壓，使得大部分光伏生產(chǎn)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃推遲，大批設(shè)備訂貨合同不得不推遲交貨，銷(xiāo)售迅速回落。但2011年全年太陽(yáng)能電池設(shè)備銷(xiāo)售收入還是以較高的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)75%。

　　進(jìn)入2012年，我國(guó)太陽(yáng)能電池設(shè)備市場(chǎng)繼續(xù)低迷，全年太陽(yáng)能電池設(shè)備銷(xiāo)售收入呈現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)。2012年量?jī)r(jià)齊跌超60%2008年全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量達(dá)988.8MW，同比增長(zhǎng)122%。

　　2009年世界生產(chǎn)的光伏電池總量達(dá)到10700MWp，其中薄膜電池1700MWp，在其中占比約15.9%。2010年全球薄膜太陽(yáng)能電池產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，產(chǎn)量為2767MW。這幾年中，薄膜太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的增長(zhǎng)率一直維持在高位。我國(guó)也高度重視薄膜太陽(yáng)能電池技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，與國(guó)際先進(jìn)水平差距逐步縮小，積極有序地發(fā)展。

　　截至2008年底，我國(guó)已建成并投產(chǎn)的14家薄膜太陽(yáng)能電池企業(yè)的產(chǎn)能約達(dá)125.9MW，年產(chǎn)量約為46MW。截止2009年底，已開(kāi)工建設(shè)和已開(kāi)展前期工作宣布建設(shè)的薄膜太陽(yáng)能電池項(xiàng)目將近40個(gè)。2011年1月，首臺(tái)“中國(guó)造”代表國(guó)際尖端水平的薄膜太陽(yáng)能電池關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備——等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積設(shè)備(PECVD)成功下線，打破了高端薄膜太陽(yáng)能電池設(shè)備一直被國(guó)外廠商壟斷的局面。

　　2011年5月5日，中國(guó)首支CIGS薄膜太陽(yáng)能集電管的面世，向業(yè)界宣告國(guó)內(nèi)薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展緊跟世界腳步。盡管近 年來(lái)多晶硅價(jià)格大幅下滑，晶硅電池轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)步提升，薄膜電池成本優(yōu)勢(shì)減弱，發(fā)展放緩。但光伏行業(yè)正逐步走向技術(shù)多元化，晶硅、薄膜、聚光技術(shù)的博弈不再局限于成本的比拼，各技術(shù)可以在各自的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用領(lǐng)域上拓展市場(chǎng)空間。在未來(lái)市場(chǎng)中，薄膜太陽(yáng)能電池所占的比重將會(huì)不斷增加，薄膜太陽(yáng)能電池的研發(fā)將繼續(xù)提速。

　　未來(lái)光伏建筑一體化(BIPV)的推廣以及國(guó)家扶持太陽(yáng)能電池發(fā)展的政策陸續(xù)出臺(tái)，將推動(dòng)我國(guó)薄膜太陽(yáng)能電池新一輪的高速發(fā)展。另外，薄膜電池已被列入我國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃的發(fā)展重點(diǎn)。現(xiàn)今，業(yè)界對(duì)以薄膜取代硅晶制造太陽(yáng)能電池在技術(shù)上已有足夠的把握。日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所于2月已經(jīng)研制出當(dāng)今世界上太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率最高的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，其轉(zhuǎn)換率已達(dá)到現(xiàn)有有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的4倍。

　　此前的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池是把兩層有機(jī)半導(dǎo)體的薄膜接合在一起，從太陽(yáng)能到電能的轉(zhuǎn)換率約為1%。新型有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池在原有的兩層構(gòu)造中間加入一種混合薄膜，變成三層構(gòu)造，這樣就增加了產(chǎn)生電能的分子之間的接觸面積，從而大大提高了太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率。

　　可折疊薄膜的太陽(yáng)能電池是一種利用非晶硅結(jié)合PIN光電二極管技術(shù)加工而成的薄膜太陽(yáng)能電池。此系列產(chǎn)品具有柔軟便攜、耐用、光電轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn);可廣泛應(yīng)用于電子消費(fèi)品、遠(yuǎn)程監(jiān)控/通訊、軍事、野外/室內(nèi)供電等領(lǐng)域。有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池使用塑料等質(zhì)輕柔軟的材料為基板，因此人們對(duì)它的實(shí)用化期待很高。研究人員表示，通過(guò)進(jìn)一步研究，有望開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)換率達(dá)20%、可投入實(shí)際使用的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池。

　　專(zhuān)家認(rèn)為,未來(lái)5年內(nèi)薄膜太陽(yáng)能電池將大幅降低成本，屆時(shí)這種薄膜太陽(yáng)能電池將廣泛用于手表、計(jì)算器、窗簾甚至服裝上。由于其所使用的半導(dǎo)體原料遠(yuǎn)較一般太陽(yáng)能電池為少，因此可解決太陽(yáng)能電池價(jià)格高昂的問(wèn)題。

　　后來(lái)，研究人員使用稱(chēng)為CIS的復(fù)合半導(dǎo)體的技術(shù)，將2～3微米厚的CIS放在玻璃等物料上，制成薄膜太陽(yáng)能電池。它比傳統(tǒng)以矽制成的太陽(yáng)能電池薄100倍，實(shí)際上比頭發(fā)還要薄，它亦較輕和使用較少半導(dǎo)體物料，售價(jià)因此較便宜并可大量生產(chǎn)。

　　傳統(tǒng)的矽電池需大量半導(dǎo)體物料，價(jià)格昂貴，因此無(wú)法普及，而且由于較笨重，其應(yīng)用范圍受限制。薄膜電池卻只需要將廉價(jià)物料放在諸如塑膠等有彈性的表面上便可，價(jià)錢(qián)便宜而且輕便。專(zhuān)家相信,不久的將來(lái)，薄膜材料的太陽(yáng)能電池將出現(xiàn)在人們的日常生活中。現(xiàn)今，世界上至少有40個(gè)國(guó)家正在開(kāi)展對(duì)下一代低成本、高效率的薄膜太陽(yáng)能電池實(shí)用化的研究開(kāi)發(fā)。

　　據(jù)俄《STRF》科學(xué)網(wǎng)站3月25日消息，俄科學(xué)院約飛物理技術(shù)研究所的研究小組研制出一種新的太陽(yáng)能薄膜電池，這種基于硅材料的太陽(yáng)能電池組件，其光電轉(zhuǎn)換效率理論可達(dá)27%[1] 。現(xiàn)今，全球大部分光伏產(chǎn)業(yè)中所用的主體材料都是晶硅電池，單晶硅電池和多晶硅電池在光伏面板領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。而第二代太陽(yáng)能電池——薄膜太陽(yáng)能電池市場(chǎng)如今正在悄然崛起，以其特有的質(zhì)輕、透光性好等優(yōu)勢(shì)開(kāi)拓出了一片新領(lǐng)域。

　　九、薄膜太陽(yáng)能電池組件——國(guó)外研究

　　在廣泛深入的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上，國(guó)際上許多國(guó)家的CdTe薄膜太陽(yáng)電池已由實(shí)驗(yàn)室研究階段開(kāi)始走向規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。1998年美國(guó)的CdTe電池產(chǎn)量就為0.2MW，日本的CdTe電池產(chǎn)量為2.0MW。德國(guó)公司將在Rudisleben建成一家年產(chǎn)10MW的CdTe薄膜太陽(yáng)電池組件生產(chǎn)廠，預(yù)計(jì)其生產(chǎn)成本將會(huì)低于$1.4/W。該組件不但性能優(yōu)良，而且生產(chǎn)工藝先進(jìn)，使得該光伏組件具有完美的外型，能在建筑物上使用，既拓寬了應(yīng)用面，又可取代某些建筑材料而使電池成本進(jìn)一步降低。CdTe薄膜太陽(yáng)電池是薄膜太陽(yáng)電池中發(fā)展較快的一種光伏器件。

　　美國(guó)南佛羅里達(dá)大學(xué)于1993年用升華法在25px2面積上做出效率為15.8 %的太陽(yáng)電池，隨后，日本報(bào)道了CdTe基電池以CdTe作吸收層，CdS作窗口層的n-CdS/ p-CdTe半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)電池，其典型結(jié)構(gòu)為MgF2/玻璃/ SnO2:F/ n-CdS/ p-CdTe/背電極，小面積電池最高轉(zhuǎn)換效率16%，成為當(dāng)時(shí)CdTe薄膜太陽(yáng)能電池的最高紀(jì)錄，如今，太陽(yáng)電池的研究方向是高轉(zhuǎn)換效率，低成本和高穩(wěn)定性。因此，以CdTe為代表的薄膜太陽(yáng)電池倍受關(guān)注，面積為90000px2電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到11.1%的水平。

　　美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室提供了Solar Cells lnc的面積為171975px2CdTe薄膜太陽(yáng)電池的測(cè)試結(jié)果，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.7%;Bp Solar的CdTe薄膜太陽(yáng)電池，面積為113500px2，效率為8.4%，面積為17650px2的太陽(yáng)電池，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到10.1%;Goldan Photon的CdTe太陽(yáng)電池，面積為88200px2，轉(zhuǎn)換效率為7.7%。碲化鎘薄膜太陽(yáng)電池的制造成本低，現(xiàn)今，已獲得的最高效率為16%，是應(yīng)用前景最好的新型太陽(yáng)電池，它已經(jīng)成為美、德、日、意等國(guó)研究開(kāi)發(fā)的主要對(duì)象。CdTe薄膜太陽(yáng)電池較其他的薄膜電池容易制造，因而它向商品化進(jìn)展最快。已由實(shí)驗(yàn)室研究階段走向規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。下一步的研發(fā)重點(diǎn)，是進(jìn)一步降低成本、提高效率并改進(jìn)與完善生產(chǎn)工藝。

　　CdTe太陽(yáng)能電池在具備許多有利于競(jìng)爭(zhēng)的因素下，但在2002年其全球市占率僅0.42﹪，現(xiàn)今CdTe電池商業(yè)化產(chǎn)品效率已超過(guò)10﹪，究其無(wú)法耀升為市場(chǎng)主流的原因，大至有下列幾點(diǎn)：

　　1、模塊與基材材料成本太高，整體CdTe太陽(yáng)能電池材料占總成本的53﹪，其中半導(dǎo)體材料只占約5.5﹪。

　　2、碲天然運(yùn)藏量有限，其總量勢(shì)必?zé)o法應(yīng)付大量而全盤(pán)的倚賴(lài)此種光電池發(fā)電之需。

　　3、鎘的毒性，使人們無(wú)法放心的接受此種光電池。CdTe太陽(yáng)能電池作為大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用的光伏器件，最值得關(guān)注的是環(huán)境污染問(wèn)題。有毒元素Cd對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)操作人員健康的危害是不容忽視的。我們不能在獲取清潔能源的同時(shí)，又對(duì)人體和人類(lèi)生存環(huán)境造成新的危害。有效地處理廢棄和破損的CdTe組件，技術(shù)上很簡(jiǎn)單。而Cd是重金屬，有劇毒，Cd的化合物與Cd一樣有毒。

　　其主要影響，

　　一是含有Cd的塵埃通過(guò)呼吸道對(duì)人類(lèi)和其他動(dòng)物造成的危害;

　　二是生產(chǎn)廢水廢物排放所造成的污染。因此，對(duì)破損的玻璃片上的Cd和Te應(yīng)去除并回收，對(duì)損壞和廢棄的組件應(yīng)進(jìn)行妥善處理，對(duì)生產(chǎn)中排放的廢水、廢物應(yīng)進(jìn)行符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的處理。現(xiàn)今各國(guó)均在大力研究解決CdTe薄膜太陽(yáng)能電池發(fā)展的因素，相信上述問(wèn)題不久將會(huì)逐個(gè)解決，從而使碲化鎘薄膜電池成為未來(lái)社會(huì)新的能源成分之一。

　　相關(guān)論述淺談多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池?fù)?jù)了解，科學(xué)家為了尋找單晶硅電池的替代品,除開(kāi)發(fā)了多晶硅、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池外，又不斷研制其它材料的太陽(yáng)能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。在上述電池中，盡管硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于鎘有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此，并不是晶體硅太陽(yáng)能電池最理想的替代。

　　據(jù)了解，砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率受到人們的普遍重視。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要采用 MOVPE和LPE技術(shù)，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯(cuò)、反應(yīng)壓力、III-V比率、總流量等諸多參數(shù)的影響。除GaAs外，其它III-V化合物如GaSb、GaInP等電池材料也得到了開(kāi)發(fā)。

　　另外，研究所還采用堆疊結(jié)構(gòu)制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個(gè)獨(dú)立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb,所得到的電池效率達(dá)到31.1%。銅銦硒CuInSe2簡(jiǎn)稱(chēng)CIS。CIS材料的能降為1.1 eV，適于太陽(yáng)光的光電轉(zhuǎn)換,另外，CIS薄膜太陽(yáng)電池不存在光致衰退問(wèn)題。因此，CIS用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽(yáng)能電池材料也引起了人們的注目。CIS作為太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料，具有價(jià)格低廉、性能良好和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后發(fā)展太陽(yáng)能電池的一個(gè)重要方向。唯一的問(wèn)題是材料的來(lái)源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類(lèi)電池的發(fā)展又必然受到限制。

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