太陽電池の開発段階の紹介

太陽電池の開発は3つの段階を経てきました。シリコンウェーハをベースにした「第1世代」太陽電池の技術開発は成熟しているが、単結晶シリコンの純度要件は99.999％であり、製造コストが高すぎるため、人々はコストをかけて薄膜太陽電池を開発している。バッテリー変換率。

第二世代の太陽電池は、薄膜材料をベースにした太陽電池です。薄膜技術は、結晶シリコン太陽電池よりもはるかに少ない材料で済み、大面積セルに簡単に実装できるため、コストを効果的に削減できます。薄膜電池には、主にアモルファスシリコン薄膜電池、多結晶シリコン薄膜電池、テルル化カドミウム、セレン化銅インジウム薄膜電池があり、その中でも多結晶シリコンを材料とした太陽電池が最適です。太陽エネルギーの光電変換率の上限は95％であり、標準的な太陽電池の理論上の上限より33％高く、太陽電池の性能を開発する余地がまだまだあることを示しています。第3世代の太陽電池は、薄膜形成、高い変換効率、豊富な原材料、毒性がないという条件を備えています。

太陽電池の第3世代は、まだ構想と簡単な実験研究の段階にあります。主に積層太陽電池、マルチバンドギャップ太陽電池、ホットキャリア太陽電池が提案されています。その中で、積層太陽電池は太陽電池の開発にとって重要な方向性です。

第三世代太陽電池は課題に直面しています

第3世代の太陽電池は、複数のエネルギーしきい値、低コストの準備方法、および豊富な無毒の原材料を包括的に考慮しているため、ワットあたりのコストを簡単に削減できます。ラミネート設計は現在、システムを集中化するか、コストを削減するか、フィルム設計を最適化することで効率を高め、それによってワットあたりのコストを削減することで改善できる、最も開発された技術です。しかし、テクニックの安定性はあまり良くありません。

衝突イオン化とホットキャリアコンセプトの太陽電池を適用すると、ワットあたりのコストを大幅に削減できますが、両方の技術で解決すべき理論上の問題はまだたくさんあります。他のより難解な新しいコンセプトのバッテリーは、理論的には変換効率を向上させることができますが、実際のアプリケーションでは実装されない場合があります。同じバッテリーにアップコンバージョンとダウンコンバージョンの両方のメカニズムを適用するなど、これらの新しいコンセプトのバッテリーを組み合わせることもお勧めします。またはアップコンバージョンとラミネーション技術の組み合わせ。衝突イオン化と中間レベル。また、キャリアを直接生成する代わりに、ダウンコンバートセルに適用することもできます。

第三世代太陽電池の理論的概念とそのプロセス実現方法は、今日の太陽電池研究の分野で最も進んだ問題です。それが成功すれば、それは太陽電池分野全体の発展に画期的な貢献をするでしょう。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。