.jpg)
Покрытые Темы
Обзор
Клетки Multi-Соединения
Микрокристаллический Кремний
Кремний Nanocrystalline
Напечатанный Кремний
Тонкопленочное photovoltaics кремния (TF Si) вокруг в течение длительного времени, но пошло через времена заграждения во время периода когда не был достаточного кристаллического кремния для того чтобы удовлетворять требование индустрией PV; Пользы TF Si о одн-сотом количество кремния используемое кристаллическим кремнием PV. Самое возмужалое технологий TFPV, TF Si в настоящее время определяет около 43 процента рынка TFPV.
Но теперь, когда недостаток кремния сверх, TF Si PV должен состязаться на своих собственных заслугах одновременно с CIGS и CdTe PV предлагая непреодолимо алтернативу. Такие технологии предлагают такой же облегченный и малый форм-фактор как TF Si но с более высокими эффективностями преобразования. CdTe имеет самые низкие цен-в-мегаватты всех технологий TFPV. CIGS PV, с другой стороны, предлагают наибольшую мощность всех технологий TFPV--20 процентов для клеток чемпиона.
Пока могут быть некоторые применения ниши в которых TF Si предлагает некоторое преимущество над другими технологиями TFPV, только улучшения цены и/или представления помогут ему для того чтобы держать на свой удельный вес на рынке. NanoMarkets подозрюет эти улучшения, если они приходят на все, то приедет через изменения в слое амортизатора. Мы верим что 4 специфических технического руководства от которого эти улучшения могли вытечь: клетки multi-соединения, клетки используя материалы микро--кремния, клетки используя кремний nanocrystalline и напечатанный кремний.
Сегодня, большинств TF Si PV основан на аморфическом кремнии (-Si). Одна причина для низкой эффективности -Si PV свое bandgap, которое в границах eV 1.7-1.9--более высоко чем идеал для клетки одиночн-соединения. Но -Si также терпит от Влияния Staebler-Wronski (S-W), которое причиняет значительно ухудшение в выходной мощности клетки подвергано действию к солнцу, на заказе 15 процентов к 35 процентов. Пока делать слои более тонким может уменьшить удар Влияния S-W путем увеличивать силу электрического поля через материал, результат также значил бы уменьшение в светлой абсорбцие и в (уже низкой) эффективности клетки.
Для того чтобы противопоставить эти влияния, несколько фирм -Si PV начинали изготовить клетки multi-соединения до втройне соединения как путь форсировать представление -Si PV. Штабелировать тонкие слои na górze одного другие для того чтобы сформировать клетки multi-соединения улучшает представление на нескольких отсчетов. Эти слои более менее впечатлительный к влиянию S-W и высокое bandgap -Si в верхней клетке препятствует большой пропорции света до конца к следующей основной клетке, позволяющ основной клетке, которая типично использует a-SiGe для того чтобы понизить свое bandgap, произвести значительно течение.
Этот подход представляет значительно улучшение над простой клеткой -Si, но также недостатки. Специфически, подход к multi-соединения добавляет цены в (хотя бы) 2 путях. Во Первых дополнительная стоимость германего для сплавлять. После Этого, более значительно, увеличенная сложность клетки добавляя больше цены и уменьшая выходы. клетки Multi-Соединения этого вида могут форсировать эффективность преобразования -Si's до около 12 процента в клетках чемпиона или 10 процентов для масс-произведенных, коммерчески клеток. Но там умаляют предельную полезность в этом подходе, не как раз в термины денег но также оперируя понятиями представления, в виду того что каждое последовательное соединение добавляет к общей характеристике клетки.
Пока структура TF Si PV multi-соединения используя сплав a-SiGe для основных клеток обеспечивает необходимое подталкивание представления, подобное подталкивание можно получить на недорогом путем использование микрокристаллического кремния (µc-Si) как более низкий амортизатор. Bandgap µc-Si eV около 1,1, подобное к тому из большого части c-Si и хорошего комплекта как нижний амортизатор к амортизатору верхней части -Si. Используя µc-Si совмещает конюшню, более высокая эффективность технологии c-Si при более простая и более дешевая технология низложения обширного района связанная с аморфическим кремнием. В добавлении, µc-Si использует очень подобный обрабатывать к -Si и клетки µc-Si можно изготовить на идентичном оборудовании к тому используемому для -Si.
Это значит что была никакая потребность для главного перестроения в инфраструктуре изготавливания если фирма переносит от обычного -Si к продукту µc-Si. И вероятие что создателя клетки могут хотеть сделать то изменение в виду того что µc-Si может быть более робастн чем клетки -Si и потому что, хотя бы согласно одной компании, µc-Si может предложить увеличение в силе над обычными клетками -Si PV.
Конечно, как обычно, ничего приходит без цены. Ключевые вопросы для µc-Si от точки зрения технологии управление словотолкования и распределение по размеру депозированного µc-Si. Все изменения к распределению по размеру или балансу между кристаллическим и аморфическим составом изменят свойства фильма и следовательно эффективность клетки. Потому Что это отростчатое окно очень мало, предварительные технологии производства и процедуры по управления производственным процессом одолженные от обрабатывающих промышленностей полупроводника и дисплея ключевы к успеху с клетками µc-Si и естественно это добавляет цену.
Пока клетки multi-соединения и клетки µc-Si справедливо установленная технология, более умозрительный подход к улучшать представление клеток TF Si PV сжать размеры частиц к nano маштабу, естественного выдвижения кремния за µc-Si. Специфически, кремний nanocrystalline (nc-Si) держит потенциал для улучшений за теми достижимым с µc-Si потому что под около 100 nm в диаметре свойства кристаллов кремния начинают изменять. На очень малых размерах, вокруг 5 nm или так, nanoparticles будут «многоточиями суммы.»
Подготовлено правильно, многоточия суммы кремния могут произвести больше чем один экситон на абсорбцие с высокой энергией фотона. Обычные амортизаторы только производят один экситон и любая сверхнормальная энергия фотона как раз создает жару. Множественное поколение экситона (MEG) характеристика которая смогла позволить nanosilicon PV достигнуть замечательные эффективности--50 процентов поговорен около как reachable цель. Такие эффективности фундаментально изменили бы предложение значения PV, но никто ожидает их для того чтобы появиться в коммерческий продучт на много лет.
За кремнием nanocrystalline чернила для печатать, естественное выдвижение кремния использования nc-Si, который можно справедливо легко повернуть в чернила.
Какое печатание предлагает подход к изготовления который очень более менее дорогий чем более обычные подходы. Настоящие методы низложения как CVD, низложение лазера, и методы плазмы, дорогие, требующ камер вакуума, высоких энергий и температур, и они часто неработоспособны оперируя понятиями материального использования.
Печатание кремния направляет исключить большой часть или весь из этих вопросов, уменьшающ цены так же, как включающ более широкое разнообразие субстратов и применений. Другое главное преимущество чернил кремния, в частности одних сделанных с nanocrystals, что возможно портняжничать состав и распределение по размеру nanocrystals в чернилах для того чтобы оптимизировать представление напечатанных фильмов. Менять состав частиц чернил может позволить клетка поглотить более широкий спектр света при одиночный фильм сравненный к множественным соединениям необходимым с традиционными высокопроизводительный клетками -Si PV. Но эти преимущества, пока значительно, нет пока фокуса напечатанного кремния PV. Для теперь, цель получить подобное представление к обычно депозированному кремнию пока вводящ новую область масштабируемости и снижения себестоимости. И напечатанный кремний PV имеет длинний путь пойти. Для одной вещи, функциональное печатание всех видов более трудно для того чтобы снабдить чем учебники предлагают.
Ли вс это достаточно «, котор нужно сохранить» остают, что увиден кремний тонкого фильма в эре обилия кремния. Однако, меньшее сомнение что кремний PV все еще будет большой частью рынка TF PV на много ближайших год, хотя скоро средняя клетка кремния будет иметь структуры и химии которые не смотрят ничего как клетки -Si лет в прошлом, как те используемые в карманных чалькуляторах.
Источник: Как Улучшения в Тонкопленочном Кремнии PV Будут Держать его Живым в Базарной Площади
Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите NanoMarkets