单晶硅、多晶硅、非晶硅电池板的发电效率及衰减率
1、目前市场上的单晶硅太阳电池的光电转换平均效率为19%左右,个别公司最近推出的新产品普遍都超出这个值。实验室成果普遍在20%以上。用于宇宙空间站的还有高达50%以上的太阳能电池板。
2、多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其光电转换效率约12%左右,稍低于单晶硅太阳电池,但是材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。随着技术得提高,目前多晶硅的转换效率也可以达到18%左右。
3、非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。
4.衰减率为:10年保证90%的输出,25年保证80%电性能输出。
组件的效率一般就是10~15%的样子,这个效率是指接收到太阳能转换为电能的效率,受温度、照射的强度等因数的影响。我想你问的是不是指光伏发电系统的效率,是将电池板的能量释放出来的效率,这个是根据由MPPT控制器来决定的,一般的都可以做到98~99%
使用寿命是20年左右。
太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅, 非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体硅为例描述光发电过程。 P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。
当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
扩展资料
1、用户太阳能电源:(1)小型电源10-100W不等,用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电,如照明、电视、收录机等;(2)3-5KW家庭屋顶并网发电系统;(3)光伏水泵:解决无电地区的深水井饮用、灌溉。
2、交通领域:如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。
3、通讯/通信领域:太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统;农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。
4、石油、海洋、气象领域:石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
(2)多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。 从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。
(3)非晶硅太阳能电池
非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,目前国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。 (4)多元化合物太阳电池 多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料,具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%,而且,此类薄膜太阳能电池到目前为止,未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE),其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%,在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限 制,因为阳光普照大地光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。 光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并 网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精 炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源 无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。 国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国外同类产品效率约18至23%。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前,光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中 继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步,不过,2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。
从光电转化效率上说,单晶硅太阳能电池的光电转换效率较高,为15%左右,高的达到24%。多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右。
但从生产成本和价格上说,由于单晶硅是以多晶硅为原料,再次加工而成,所以制作成本很高,价格也高。相比之下,多晶硅电池就相对便宜一些。
至于使用寿命,单晶硅电池略高于多晶硅电池,但也与封闭工艺和封闭技术有关,不是绝对的。
做光伏发电的过程中,相信大家经常被问到一个问题:到底单晶好?还是多晶好?
总体来说,单晶和多晶各有千秋,半斤八两。没有哪一项数据绝对证明,单晶一定比多晶好,或者相反。如果必须要用简洁的语言对两种情况进行简单粗暴的对比,那么下面为大家的选择提供一个参考。
1、看历史,单晶光伏板应用早于多晶光伏板,单晶是大哥,多晶是小弟,小弟后来发展比较快。
2、看外观,单晶硅深蓝色,近乎黑色;多晶硅天蓝色,颜色鲜艳;单晶电池片四角圆弧状,多晶电池片正方形。
3、看转化率,理论上单晶效率略微高于多晶,有数据显示1%,也有数据3%,但这仅仅是理论而已,影响实际发电量因素非常多,转化效率的作用比一般人想象的要小。
4、看成本,单晶成本稍微贵于多晶,不同厂家成本不同,市场价一瓦高5分至1毛钱;
5、看衰减,度实测数据显示:单晶和多晶各有千秋,无法单从单晶、多晶角度辨别衰减快慢。相对来说产品质量(密封度、有无杂志、是否隐裂),对衰减影响更大。
6、看发电量,影响发电最大的不是单晶和多晶,而是封装、工艺、材质和应用环境。
7、看性价比,目前来说多晶性价比略高于多晶,仅仅是目前而已,过几年发生逆转也有可能。
8、看未来,单晶和多晶,谁的综合成本更低,性价比更好,谁就会占有更大份额。
对于用户来说,选择单晶还是多晶不重要,无论是单晶还是多晶,高效都是未来一致的追求目标。选择综合收益最重要! 产品的质量是决定电站收益最重要的因素。换句话说,发电量差距的决定因素不是单晶多晶的区别,而是产品质量高低的差别。好的组件和坏的组件,天差地别。
如果你是普通户用客户,不用考虑组件是单晶还是多晶,只要考虑怎么买到高质量的光伏组件就能保证收益。对于小白客户,高质量的组件就是大牌厂家的组件。什么是大牌?问百度吧,尤其要注意的是:别买冒牌货。诀窍是,不贪小便宜。
少子扩散长度和少子寿命基本上是等同的,一个是指能“跑多远”,一个是指能“活多久”,表述不同而已
少子寿命是越大越好,就目前的太阳能级硅来说能有5us已经不错了,如果太低(如小于1us)将严重影响电池效率。现在太阳能企业要求越来越高,多晶要求大于2,单晶要求大于10。
处于热平衡状态下的半导体,在一定温度下,载流子的浓度是一定的,称为平衡载流子浓度, 如果对半导体施加外界作用,破坏了热平衡的条件,称为非平衡状态。比平衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。非平衡载流子分为非平衡多数载流子和非平衡少数载流子, 对于n型半导体材料,多出来的电子就是非平衡多数载流子,空穴则是非平衡少数载流子。对p型半导体材料则相反, 产生非平衡载流子的外界作用撤除以后,它们要逐渐衰减以致消失,最后载流子浓度恢复到平衡时的值, 非平衡少数载流子的平均生存时间称为非平衡少数载流子的寿命,简称少子寿命。