鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2020年03月18日
電源小課堂 薄膜發電是如何用途的
現如今各個國家關于綠色可持續發展都非常重視,在談及綠色能源發電時,大多數人首先想到的肯定是水力、太陽能、風能發電,這些都是大家較為熟悉的綠色能源發電技術。但隨著技術的進步,一些新的發電技術基于這些傳統技術誕生,薄膜發電就是一種與太陽能有關的新型發電技術。那么什么是薄膜發電?薄膜發電在現如今國際市場中的發展又是怎么樣的呢?
薄膜發電技術
在正式介紹薄膜發電技術之前,大家有必要首先了解一下光伏發電技術。將太陽能直接轉換為電能的技術就是光伏發電技術,是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。光伏發電技術的關鍵元件是太陽能電池,目前重要應用于光伏發電的電池都是基于半導體技術。其中又可以細分為兩種,一種是較為傳統較為成熟的晶硅電池,另一種就是新一代的薄膜電池。
傳統的晶硅電池是以高純的晶硅棒為原料制成太陽能電池,目前運用得非常廣泛成熟,其構造和生產工藝已經定型,產品已經廣泛應用于空間和地面。
薄膜電池屬于非晶硅結構,其與晶硅電池最大的不同在于其厚度,不到1μm,連晶硅電池厚度的1/100都不到,從而大大降低了制造成本。
非晶硅結構的太陽能電池又有制造溫度很低(-200°C)、易于實現大面積鋪展、以及弱光性好等優點,這使其在薄膜電池中占據首要地位。雖然薄膜電池優點眾多,缺點也很明顯,那就是光電轉化效率低,要轉化出等量的電能所要的薄膜電池面積巨大。此外,薄膜電池還存在穩定性差的劣勢,其能量轉換效率隨著輻照時間的延長而變化,直到數百或數千小時候才能穩定。
目前,這兩個缺點是薄膜電池廣泛應用的最大阻礙。
薄膜發電技術在國際上地位的如何?
根據FraunhoferISE的光伏發電技術報告調查,2013年光伏電池的市場占比中,薄膜電池占到了9%,另外91%全是晶硅電池。去年五月份日本產業技術綜合研究所宣布,其研發的有機薄膜太陽能電池的光電轉換效率提高了一倍多,研究人員表示,通過進一步的研究,有望開發出轉換率達20%、可投入實際使用的有機薄膜電池。由于在轉換率上有了大的突破,薄膜太陽能電池或許將進一步蠶食晶硅太陽能電池的市場份額。
目前人們關于市場上較為先進的發電技術統稱為第三代光伏發電技術,第三代光伏發電技術以現代光學為基礎,與前兩代技術有著非常明顯的不同。這種技術通過將光的強度進行提升,從而得到更強的發電效率。目前應用新技術的單晶硅電池轉化率已經達到25%,并且和聚光結合后能用一塊單晶硅達到數倍的發電能力。雖然太陽能發電已經相當成熟,不過目前第三代技術量產還是比較不切實際的,一方面是由于技術尚不穩定,另一方面是目前市場仍舊以前兩代技術為主導,想要完全革新要相當長一段時間的過度。
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