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太陽電池の種類と特徴を詳しく説明する
2022-10-21
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Author:ipcb      Share

太陽光電池とは、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するための太陽光電池のことです。現在、太陽電池システムに大量に使用されているのはシリコンを基底とするシリコン太陽電池で、応用ニーズに応じて、太陽電池は一定の組み合わせを経て、一定の定格出力電力と出力の電圧を達成する1組の太陽電池で、太陽電池モジュールと呼ばれます。光発電所の大きさと規模に応じて、光発電ユニットからさまざまな大きさのアレイを構成することができます。

 

太陽電池の分類

 

シリコン太陽電池は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコン太陽電池に分けることができる。光起電力電池は品種別にいくつかの種類があります。

 

1、単結晶シリコン光起電力電池

 

単結晶シリコン光起電力電池は、開発が早く、変換率が高く、生産量が大きい光起電力電池です。単結晶シリコン光起電電池の変換効率は我が国では平均19%に達しているが、実験室で記録された最高変換効率は24.7%を超えています。この光起電力電池は一般的に高純度の単結晶シリコンロッドを原料とし、純度は99.9999%を要求します。

 

2、多結晶シリコン光起電力電池

 

多結晶シリコン光起電力電池は、多結晶シリコン材料を基体とする光起電力電池です。多結晶シリコン材料は単結晶シリコンの延伸過程に代えて鋳造することが多いため、生産時間が短縮され、製造コストが大幅に低下します。それに、単結晶シリコンロッドは円柱状で、これで作製した光起電力電池もウエハであるため、光起電力モジュールを構成した後の平面利用率は低いです。単結晶シリコン光起電力電池に比べて、多結晶シリコン光起電力電池は一定の競争優位性を持っているように見えます。

 

3、非晶質シリコン光起電力電池

 

アモルファスシリコン光起電力電池はアモルファスシリコンを原料として作られた新しい薄膜電池です。アモルファスシリコンは非晶質結晶構造の半導体です。これを用いて作製した光起電力電池は、単結晶シリコン光起電力電池の1/300に相当する厚さ1ミクロンしかありません。そのプロセス製造過程は単結晶シリコンと多結晶シリコンに比べて大幅に簡略化され、シリコン材料の消費が少なく、単位電力消費も大幅に低減されました。

 

4、銅インジウムセレン光電池

 

銅インジウムセレン光起電力電池は、銅、インジウム、セレン三元化合物半導体を基本材料とし、ガラスまたはその他の安価な基板上に堆積して作製された半導体薄膜です。銅インジウムセレン電池は光吸収性が良いため、膜厚は単結晶シリコン光電池の約l/100しかありません。

 

5、ガリウム砒素光電池

 

ガリウム砒素太陽電池はIII−V族化合物半導体太陽電池です。シリコン光起電力電池と比べて、ガリウム砒素光起電力電池の光電変換効率は高く、シリコン光起電力電池の理論効率は23%で、一方、ガリウム単結砒素光起電力電池の変換効率は27%に達しました。薄膜と超薄型太陽電池を作ることができ、同様に太陽光を95%吸収することができ、ガリウム砒素太陽電池は5-10μmしか必要としないの厚さであるのに対し、シリコン光起電力電池は150μmを超える必要があります。

 

6、テルル化カドミウム光起電力電池

 

テルル化カドミウムは、光電エネルギー変換に適したバンドギャップを有する化合物半導体です。この半導体で作られた光起電力電池は理論変換効率が高く、実際に得られた最高変換効率は16.5%に達しました。テルル化カドミウム光起電電池は通常ガラス基板上に製造され、ガラス上のdi層は透明電極で、その後の薄層はそれぞれ硫化カドミウム、テルル化カドミウム及び背電極で、その背電極は炭素パドルであってもよく、金属薄層であってもよいです。テルル化カドミウムの堆積技術方法は多く、例えば電気化学堆積法、近空間昇華法、近距離蒸気輸送法、物理蒸着法、スクリーン印刷法、スプレー法などがあります。テルル化カドミウム層の厚さは通常1.53 umであるが、テルル化カドミウムは光の吸収に1.5 umの厚さがあれば十分です。

 

7、ポリマー光電池

 

ポリマー光起電力電池は、異なる酸化還元型ポリマーの異なる酸化還元電位を利用して、導電材料表面に多層複合を行い、無機P−N接合のような単ガイド電気装置を作製します。