非晶硅薄膜电池的起源是什么?

非晶硅薄膜太阳能电池由Carlson和Wronski于20世纪70年代中期成功开发，80年代生产达到高潮，约占全球太阳能电池总量的20%，但非晶硅太阳能电池的转换效率低于晶硅太阳能电池，非晶硅太阳能电池具有光诱导衰减效应的缺点：光电转换效率会在前1000个光照小时内逐渐下降到稳定状态，对薄膜电池的应用产生影响。

非晶硅薄膜电池优点有哪些?

1.低成本

单结非晶硅太阳能电池的厚度为0.2um，主要原料是生产高纯晶硅时所用的硅烷，化学工业可以大量供应这种气体，非常便宜。目前，晶体硅太阳能电池的基本厚度大多在200um以下，相差1000倍。大规模生产需要大量的半导体级硅，仅硅片的成本就占整个太阳能电池成本的65%-70%，目前，中国晶体硅太阳能电池的硅材料成本约为0.2usd/W，前几年考虑到原材料供应，人类大规模利用太阳光发电，非晶硅太阳能电池等薄膜太阳能电池是更好的选择。然而，在过去的两年里，硅材料的成本迅速下降。从成本上看，除了部分厂商，非晶硅太阳能电池没有之前的竞争力。

2.能量返回周期短

转换效率6%的非晶硅太阳能电池，生产用电约1.9 度电/瓦，发电后需要1.5-2年左右才能返回，这是晶硅太阳能电池无法比拟的。

3.大规模自动化生产

目前世界上最大的非晶硅太阳能电池是由Switzland Unaxis的KAI-1200 PECVD设备生产的1100mm*1250mm单晶非晶硅太阳能电池，初效率高于9%，其稳定输出功率接近80W/片，商用晶体硅太阳能电池主要有156mm*156mm和125mm*125mm。

4.良好的高温性能

当太阳能电池的工作温度比标准测试温度高25℃时，其最佳输出功率会降低，非晶硅太阳能电池受温度影响比晶硅太阳能电池小得多。

5.短波响应比晶体硅太阳能电池好

上海尤力卡公司曾在中国甘肃省酒泉市安装了一座6500瓦的非晶硅太阳能电站，每千瓦发电量为1300KWh，非晶硅太阳电池显示出其极大的使用优势。

非晶硅薄膜电池有什么特点?

1.低温特性：一般来说，光伏元器件的电气性能参数是在标准测试条件下测量的，标准测试条件(STC)包括：(光强：1000 W/m2;频谱：1.5安培;组件温度：25℃)。然而，当光伏部件在室外工作时，它们的温度一般高于25℃，而安装在屋顶上的部件具有更高的工作温度。在实际应用中，元件的工作温度往往达到55℃以上，因此，消费者在选择光伏组件的类型时，应考虑温度系数这一重要因素。

因为随着温度的升高，元器件的输出功率会相应降低，非晶硅薄膜电池的温度系数为-0.2%/℃，晶体硅的温度系数为-0.5%/℃。这意味着当模块的温度达到50℃时，其功率将比25℃的标准条件降低约5%，而晶体硅的功率衰减将达到约12.5%。因此，即使非晶硅薄膜电池在标准测试条件下的转换效率低于晶体硅电池，但在实际应用中两者的平均工作效率差异会减小。

2.弱光性能好：非晶硅薄膜电池在弱光条件下比晶体硅电池工作更好。在实际应用中，光伏模块很少在1000W/M2的标准光强下工作，光强通常低于这个强度。另外，晶体硅电池要想达到理想的工作状态，需要垂直照射强光。非晶硅薄膜电池对光强和阳光暴晒角度的限制要小得多，所以晶体硅电池在日落前的一段时间内可能无法继续发电，但薄膜电池可以继续工作。另外，非晶硅薄膜电池的I-V曲线更温和，因此可以更快地达到最佳工作输出功率。

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