太陽(yáng)電池是一種對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種,如:?jiǎn)尉Ч?,多晶硅?非晶硅,砷化鎵,硒銦銅等。
它們的發(fā)電原理基本相同,現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過(guò)程。 P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅,形成P-N結(jié)。
當(dāng)光線照射太陽(yáng)電池表面時(shí),一部分光子被硅材料吸收;光子的能量傳遞給了硅原子,使電子發(fā)生了躍遷,成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差。
當(dāng)外部接通電路時(shí),在該電壓的作用下,將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是:光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。
太陽(yáng)能發(fā)電板(Solar panel)是通過(guò)吸收太陽(yáng)光,將太陽(yáng)輻射能通過(guò)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(yáng)能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。
相對(duì)于普通電池和可循環(huán)充電電池來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
材料分類
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場(chǎng)占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期也依然是太陽(yáng)能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)掌握在美、日、德等3個(gè)國(guó)家7個(gè)公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場(chǎng)壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來(lái)自于半導(dǎo)體和太陽(yáng)能電池。按純度要求不同,分為電子級(jí)和太陽(yáng)能級(jí)。
其中,用于電子級(jí)多晶硅占55%左右,太陽(yáng)能級(jí)多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽(yáng)能電池對(duì)多晶硅需求量的增長(zhǎng)速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽(yáng)能多晶硅的需求量將超過(guò)電子級(jí)多晶硅。
多晶硅太陽(yáng)能電池 多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,但是多晶硅太陽(yáng)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。
從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。
此外,多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。
太陽(yáng)能電池板可以分為:
1、晶體硅電池板:多晶硅太陽(yáng)能電池、單晶硅太陽(yáng)能電池。
2、非晶硅電池板:薄膜太陽(yáng)能電池、有機(jī)太陽(yáng)能電池。
3、化學(xué)染料電池板:染料敏化太陽(yáng)能電池。
既然我們知道太陽(yáng)能電池板可以回收利用,那么問(wèn)題是它給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了什么其他好處(如果有的話)。顯然,將需要建立適當(dāng)?shù)奶?yáng)能電池板回收基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)管理將在不久的將來(lái)處置的大量光伏模塊。一旦到位,我們將目睹經(jīng)濟(jì)中的一些積極因素和新機(jī)會(huì)。
到2050年,光伏回收不僅會(huì)創(chuàng)造更多的綠色就業(yè)機(jī)會(huì),而且可回收價(jià)值約為110億英鎊。大量的涌入將使生產(chǎn)20億塊新面板成為可能,而無(wú)需投資原材料。這意味著僅通過(guò)重復(fù)使用以前使用的材料就能產(chǎn)生約630GW的能量。
由于太陽(yáng)能價(jià)格的持續(xù)下降,越來(lái)越多的家庭和企業(yè)選擇投資于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)果,在太陽(yáng)能電池回收領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)更多的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。