-
-
手机阅读
太阳能作为新能源的一种，已广泛的应用于生活领域，作为一种可再生能源，太阳能为人们的生活带来了方便，那么， CIGS薄膜太阳电池的结构及性能特点是什么呢?
目前的太阳能电池以薄膜太阳能电池为主，当太阳能照到半导体的PN结上，形成电子空穴对，在PN结电场作用下，电子有P区流向N区域，空穴从N极流向P区域，分别形成在N区过剩的电子和P区过剩的空穴的积累，建立一P区为正N去为负的光生电动势(光生电压)，接入负载后形成光生电流。
CIGS是一种半导体材料，是在通常所称的铜铟硒(CIS)材料中添加一定量的ⅢA族Ga元素替代相应的In元素而形成的四元化合物。鉴于添加Ga元素后能适度调宽材料的带隙，使电池的开路电压得到提高，因此，近年来CIGS反而比CIS更受关注。单晶硅、多晶硅以及非晶硅属于元素半导体材料，尤其单晶硅，在电子、信息科学领域占据着不可撼动的地位，作为硅太阳电池，只是它诸多的重要应用之一。与硅系太阳电池在材料性质上有所不同的是，CIGS属于化合物半导体范畴。
太阳电池的基本原理是光生伏特效应:光照下，pn结处的内建电场使产生的非平衡载流子向空间电荷区两端漂移，产生光生电势，与外路连接便产生电流单结CIGS薄膜太阳电池的基本结构由衬底、背电极层、吸收层、缓冲层、窗口层、减反层、电极层组成。
IGS是一种直接带隙材料，对可见光的吸收系数高达105(cm-1)，优于其他电池材料。对比图3中的各种薄膜电池材料吸收系数的曲线，可知CIGS材料的吸收系数最高。CIGS薄膜电池的吸收层仅需1～2mm厚，就可将阳光全部吸收利用。因此，CIGS最适合做薄膜太阳电池，其电池厚度薄且材料用量少，大大降低了对原材料的消耗，减轻了In等稀有元素的资源压力。除了材料上的有点之外，CIGS薄膜太阳能电池还具有抗辐射能力强、发电稳定性好、弱光发电性好、并且转换效率是薄膜太阳能电池之首，目前室内转换效率可达20%。CIGS材料的光吸收系数最高，吸收层可做得很薄。实际上CIGS薄膜电池各层叠加起的总厚度<4mm，具有充分的柔软性。沉积在金属箔或高分子塑料薄膜上，就成为可折叠、弯曲的柔性电池。
来源：中国电力电子产业网http://www.p-e-china.com/