【行业】光伏钙钛矿电池:“黑科技”见曙光(41页)

薄膜电池通常由五层功能性薄膜构成,其中 P 层吸光层为核心部件,决定了各类电池的性能差异:1)透明导电氧化物(TCO)薄膜:主要起到透光和导电的作用;2)N 型窗口层:在光照条件下产生光伏效应;3)P 型吸光层:整个电池中最为核心的部分,光生载流子的产生、输运主要在该层进行;4)背接触层:降低 P 型吸收层和金属电极的接触势垒,减少背接触处载流子的复合几率;5)背电极:通常为金属薄膜,主要作用是收集空穴,连接外电路。

与传统晶硅相比,薄膜电池在透光率、颜色、尺寸方面的可定制化程度较高,建材属性更重,适配于物联网、交通、军事和商业建筑等多类场景。薄膜电池能基于用途设计成不同透光度、颜色图案、尺寸厚度的定制化产品。相比于晶硅电池,薄膜电池柔韧性更佳,能覆盖于不同弧度的建筑物曲面屋顶,应用场景广阔。此外,薄膜电池具备弱光性强、温度系数低、热斑效应弱等特点,在弱光环境下发电能力远胜于晶硅电池,同样装机量下,CdTe 发电量高于晶硅 5%以上。

CdTe 是目前技术成熟度最高的刚性薄膜电池。第一个 CdTe 薄膜电池是由RCA实验室于1976年在CdTe单晶上镀上In的合金制得的,其效率为2.1%。1982 年,Kodak 实验室用化学沉积法在 P 型的 CdTe 上制备一层超薄的 N 型CdS,制备了效率超过 10%的异质结 p-CdTe/n-CdS 薄膜太阳能电池。这是现在产业化碲化镉薄膜太阳能电池的原型。

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