柔性太陽能電池,是世界太陽能產(chǎn)�(yè)的新興技�(shù),屬于薄�太陽能電�的一種,性能�(wěn)�、技�(shù)先�(jìn)、成本低、用途廣。可以應(yīng)� 于太陽能背包、太陽能敞篷�太陽能手電筒、太陽能汽車、太陽能帆船甚至太陽能飛�(jī)��
在金屬表面照射紫外光,可以發(fā)生光電效�(yīng)。如愛因斯坦解釋的那�,由于入射光的光子能量大于電子的束縛�,所以產(chǎn)生自由電�。太陽能電池的功能是把太陽光�(zhuǎn)換為電壓和電�,是一種光電轉(zhuǎn)�。光伏效�(yīng)比光電效�(yīng)的效率高得多。因?yàn)樵诎l(fā)生光伏效�(yīng)的太陽能電池��2 種極性相反的半導(dǎo)體組成了p-n �(jié)(p-n Junction),形成�(nèi)建電�(chǎng),驅(qū)�(dòng)電子�(jìn)入電�,在電路中形成電壓和電流�
P-n �(jié)由兩種極性相反的半導(dǎo)體組�。n 型半�(dǎo)�,是摻P 的Si 晶體,易于給出電子,是施主(donor)材�。p 型半�(dǎo)�,是摻B 的Si 晶體,易于獲得電子,是受主(acceptor)材�。它們獨(dú)立存在時(shí),都是電中性的。當(dāng)兩種半導(dǎo)體連接在一起,電子從n 型半�(dǎo)體擴(kuò)散到p 型半�(dǎo)�.在p型半�(dǎo)體靠近邊界附�,形成負(fù)電荷區(qū),在n 型半�(dǎo)體靠近邊界附�,形成正電荷區(qū)。出�(xiàn)從n 型半�(dǎo)體指向p 型半�(dǎo)體的�(nèi)建電�(chǎng)。擴(kuò)散(diffuse)到p 型半�(dǎo)體的部分電子,又在內(nèi)建電�(chǎng)作用下漂移(drift)到n 型半�(dǎo)�,最終p-n �(jié)中電子的�(kuò)散和漂移�(dá)到熱平衡�
�(dāng)太陽光照射到P-n �(jié),如果光子能量hv 超過帶隙的能量閾�,電子吸收hv,�(jìn)入導(dǎo)帶,一�(gè)�(jià)帶電子�(jìn)入導(dǎo)�,在�(jià)帶中就留下一�(gè)空穴� hole�,形成電�-空穴�(duì)。P-n �(jié)中電子的�(kuò)�,形成了�(nèi)建電�(chǎng)。所以,不管光生電子在n 型半�(dǎo)體中生成,還是在p 型半�(dǎo)體中生成,都�(huì)沿著�(nèi)建場(chǎng)方向�(jìn)入n 型半�(dǎo)�。這樣,光伏效�(yīng)形成的光生電�(chǎng)減弱了內(nèi)建電�(chǎng),光生電�(chǎng)和內(nèi)建電�(chǎng)�(dá)到平衡后形成�(wěn)定的光生電流。被激�(fā)的電子通過和n 型半�(dǎo)體鏈接的�(fù)電極�(jìn)入電�,在電路中的�(fù)載重做功�,回到和p 型半�(dǎo)體鏈接的正電�,電子和�(jià)帶中的空穴復(fù)�,完成了整�(gè)光伏效應(yīng)的過��
柔性太陽能電池一般有如下幾種:無�(jī)柔性太陽能電池、有�(jī)柔性太陽能電池、染料敏化柔性太陽能電池。而無�(jī)柔性太陽能電池又包括非晶硅柔性太陽能電池和銅銦鎵硒柔性太陽能電池�
2002 年美�(guó)加利福尼亞大�(xué)的科�(xué)家借助于納米技�(shù)和聚合物研制出一種柔性太陽能電池。整�(gè)電池就像一塊三明治,兩�(cè)的電極之間夾著幾百納米厚� 有機(jī)薄膜,最�(guān)鍵的是其中的硒化鎘納米棒,這種納米棒受到特定波�(zhǎng)的光照射之后就能�(chǎn)生電子空穴對(duì),從而產(chǎn)生了電勢(shì)�。這種電池能把 1.9%的太陽能�(zhuǎn) 化成電能�
日本夏普公司 2004 年開�(fā)出一種薄如紙張的太陽能電�。這種新型太陽� 電池像兩張名片一樣大,厚 200 微米,重� 1 �,發(fā)電能力為 2.6 瓦。它的另一 �(yōu)�(diǎn)是光電轉(zhuǎn)換效率很�,達(dá)到了 28.5%� 日本東京佳能公司的科研人員去年發(fā)明了一種由新材料制成的柔性太陽能 電池�。其特點(diǎn)是:由樹脂包封的非晶硅作為主要光電轉(zhuǎn)換層平鋪在柔性材料制 成的底板上� 2005 � 7 �,韓�(guó)電子和電信研究所太陽能電池研究小組開�(fā)出了全球� 率的柔性太陽能電池的原型產(chǎn)品。這種柔性太陽能電池的造價(jià)相當(dāng)?shù)?,�?太陽能轉(zhuǎn)換為電能的性能是目前傳�(tǒng)的基于硅的太陽能電池的兩�。據(jù)介紹,� 種太陽能電池的厚度只� 0.4 毫米� 美國(guó) Iowa Thin Film 公司利用柔性太陽能電池制造技�(shù)生產(chǎn) PowerFilm 光伏 系列�(chǎn)�,這種技�(shù)允許半導(dǎo)體層(非晶硅)沉積在一種如紙張一樣薄的耐用� 性聚合物襯底�,從而實(shí)�(xiàn)卷曲制造工�。Iowa Thin Film 宣稱他們的�(chǎn)品具� 高度集成、輕量化和低成本的優(yōu)�(shì),并且相信他們的技�(shù)是“變革性的��
�(jù) Solarbuzz 公司�(tǒng)�(jì)�2004 年世界范圍太陽能�(shè)備市�(chǎng)�(dá)� 927 兆瓦,比 2003 年增加了 62%。全球太陽能電池生產(chǎn)量達(dá)� 1146 兆瓦,其中日本占 48%� 美國(guó)� 11%。他們還�(yù)�(cè) 2010 �,全球太陽能電池的生�(chǎn)量將�(dá)� 32 億瓦。柔性太陽能電池只要光電�(zhuǎn)換率�(dá)到應(yīng)用水�,市�(chǎng)前景非常廣闊�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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