亚洲国产午夜真人一级片中文字幕精品黄,精品久久久噜噜噜久久久,国产区综合精品国产www,www.国产精品.com,国产美女的第一次好痛在线看,最新国产乱人伦偷精品免费网站,日本欧美一区二区三区不卡视频,精品久久久无码人妻字幂,国产午夜精品理论片,国产午夜精品久久久久免费视

光伏發(fā)電的基本原理及影響效率的核心要素
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 拉普拉斯    2023-09-29

光生伏特效應(yīng)（即“光伏效應(yīng)”）是指當(dāng)物體受到光照時，因光能被吸收，電子發(fā)生躍遷，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。

根據(jù)半導(dǎo)體的特性，半導(dǎo)體中有電子和空穴兩種電流載體（指可以自由移動的帶有電荷的物質(zhì)微粒，簡稱“載流子”），其中電子帶負(fù)電、空穴帶正電，半導(dǎo)體材料中某種載流子占大多數(shù)，則稱它為多子，占小部分的即為少子。

硅片最基本的材料是“硅”，純凈的硅不導(dǎo)電，但可以通過在硅中摻雜來改變特性：在硅晶體中摻入硼元素，即可做成 P 型硅片；摻入磷元素，即可做成 N 型硅片。因硼元素和磷元素價位特點(diǎn)不同，P 型硅片中空穴作為多子主要參與導(dǎo)電，電子是少數(shù)載流子（少子）；N 型硅片中電子作為多子主要參與導(dǎo)電，空穴是少子，上述 P（Positive，正電）和 N（Negative，負(fù)電）即根據(jù)硅片多子的正負(fù)電情況進(jìn)行的命名。PN 結(jié)（結(jié)是指交叉，譯自英文“PN junction”）是光伏電池片的

基本結(jié)構(gòu)單元，其通常形成于同一塊硅片中 P 型區(qū)域和 N 型區(qū)域的交界處，可以通過向 P 型硅片表面擴(kuò)散磷元素或者向 N 型硅片表面擴(kuò)散硼元素制得。光伏電池片發(fā)電即是利用 PN 結(jié)位置產(chǎn)生的自由電子的電位差來產(chǎn)生電流，當(dāng)太陽光照射在電池片表面時，電子吸收能量變?yōu)橐苿拥淖杂呻娮?，同時在原來的位置形成空穴，自由電子受到內(nèi)電場的作用會向 N 區(qū)移動，同時對應(yīng)空穴向 P 區(qū)移動，當(dāng)連接電池正負(fù)極形成閉合回路時，自由電子受到內(nèi)電場的力從 N 區(qū)經(jīng)過導(dǎo)線向 P 區(qū)移動，在外電路產(chǎn)生電流。

（2）影響光伏發(fā)電效率的核心要素

光伏發(fā)電的本質(zhì)是將光能轉(zhuǎn)化為電能，因此減少光學(xué)損失和電學(xué)損失是提升光伏電池片轉(zhuǎn)換效率的兩個關(guān)鍵方向。

光學(xué)損失產(chǎn)生的主要原因是材料表面的反射及遮擋損失，包括電池片前表面和背表面的反射以及組件玻璃的反射、電池柵線的遮擋等。目前減少光學(xué)損失的主要方法包括：

①利用化學(xué)方法對硅片表面進(jìn)行腐蝕，形成絨面，增加陷光作用；

②制備減反膜降低反射率，例如玻璃減反膜、電池表面的氮化硅減反膜；

③優(yōu)化電池柵線，減少柵線遮擋損失，例如使用多主柵及新型高效的 XBC 電池技術(shù)。目前，制絨、減反膜、多主柵等技術(shù)目前應(yīng)用已較為廣泛，發(fā)展較為成熟，XBC電池技術(shù)正在進(jìn)入快速發(fā)展階段，XBC 電池的 PN 結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響，同時背面可以容許較寬的金屬柵線來降低串聯(lián)電阻從而提高填充因子。

電學(xué)損失產(chǎn)生的主要原因是光伏電池片體內(nèi)及表面電子和空穴的復(fù)合，復(fù)合率越低，光電轉(zhuǎn)換效率就越高。電池片表面的表面態(tài)（懸掛鍵、雜質(zhì)、晶格失配和損傷層等）以及電池片內(nèi)部存在的雜質(zhì)，它們都會成為載流子的復(fù)合中心。

對于解決材料本身的內(nèi)部缺陷及雜質(zhì)等引起的問題，單晶硅要優(yōu)于多晶硅，N 型電池要優(yōu)于 P 型電池；對于電池表面的復(fù)合中心，通過改變光伏電池的結(jié)構(gòu)，如引入鈍化膜（主要為 Al2O3、SiNx）、隧穿氧化及摻雜多晶硅層等方式，可以有效延長電池片內(nèi)部少子壽命，減少復(fù)合導(dǎo)致的電學(xué)損失。

隨著單晶硅片已基本取代多晶硅片以及以 Al2O3、SiNx為代表的鈍化膜技術(shù)在此前的 PERC 技術(shù)也已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，在材料方面引入 N 型硅片襯底及電池片結(jié)構(gòu)方面進(jìn)一步加強(qiáng)鈍化效果（如引入隧穿氧化及摻雜多晶硅層）是目前進(jìn)一步降低電學(xué)損失的成熟有效方式，應(yīng)用該等改善材料和進(jìn)行結(jié)構(gòu)改變的包括了 TOPCon、XBC 及 HJT 等新型高效光伏電池片技術(shù)。