來自德國臺夫特科技大學(xué)的研究人員,已經(jīng)演示了如何將非晶硅太陽能電池板的能量輸出從7%提高到9%。
非晶硅也可在較低的溫度條件下生產(chǎn),在低成本的襯底上沉積。圖片來自臺夫特科技大學(xué)/ Iventux科技大學(xué)
在他的博士研究中,Gijs van Elzakker考察并調(diào)整了非晶硅模塊的生產(chǎn)流程,使其在不增加任何額外費用的情況下提高能量輸出。
非晶硅板是由在基礎(chǔ)材料上沉積一層約1微米厚的硅材料形成的。它可以在較低的溫度條件下生產(chǎn),沉積在低成本的襯底上,如塑料、玻璃和金屬,這將使非晶硅成為主要的薄膜光伏材料。
非晶硅還用于小型太陽能供電的消費設(shè)備,如手表和計算器。它的生產(chǎn)成本比晶體硅低,但是作為大規(guī)模能源應(yīng)用時,它的生產(chǎn)效率過低。
晶體硅的產(chǎn)量可達(dá)到約18個百分點,而非晶硅的太陽能電池產(chǎn)量則只能保持在7%。
低能量效率的部分原因是斯布勒-榮斯基效應(yīng),其中涉及在一段固定時間里電力輸出減少。這種現(xiàn)象可能導(dǎo)致在材料穩(wěn)定前能量輸出損失高達(dá)20%。
當(dāng)電池板暴露在陽光下的頭幾個小時里,會發(fā)生斯布勒-榮斯基效應(yīng),從而將非晶硅面板能源產(chǎn)量從10%減少到7%。
在他的研究中,van Elzakker先生研究了太陽能電池板上的一層硅烷氣體構(gòu)成的硅層,他發(fā)現(xiàn)通過在生產(chǎn)過程中用氫稀釋硅烷氣體,可以改變該硅層的結(jié)構(gòu)。氫氣的使用據(jù)說會減少斯布勒-榮斯基效應(yīng)的影響。
他總結(jié)道:“我們發(fā)現(xiàn)使用這種方法,可以大大減少斯布勒- 榮斯基效應(yīng)的影響。如果將這方面的知識用于制造太陽能電池,預(yù)期能源產(chǎn)量將達(dá)到9%。”
Van Elzakker先生的研究結(jié)果正被應(yīng)用于Iventux技術(shù)的生產(chǎn)線,他目前正在那里工作