新能源"薄膜太陽能電池"的發(fā)展?jié)摿ρ芯?/h1>
2020-03-10 11:16:17王天平
科學(xué)與財富 2020年32期 關(guān)鍵詞：發(fā)展?jié)摿?/a>新能源
王天平
摘 要：薄膜太陽能電池作為新能源電池種類之一，且具有價格低廉、生產(chǎn)自動化等優(yōu)勢，在新能源市場具有較高的發(fā)展價值。新能源發(fā)電一直是當(dāng)下我國光伏市場的研究重點(diǎn)，薄膜太陽能電池的使用能夠減少傳統(tǒng)電池發(fā)電對環(huán)境的影響，就新能源薄膜太陽能電池來講，電池可應(yīng)用的領(lǐng)域具有多元化，且具有光伏技術(shù)加持，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值，電池項(xiàng)目的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
關(guān)鍵詞：新能源 ;薄膜太陽能電池 ;發(fā)展?jié)摿?/p>
就當(dāng)下環(huán)境發(fā)展來講，環(huán)境保護(hù)是當(dāng)下急需開展的工作，傳統(tǒng)電力資源對環(huán)境的影響較為明顯，因此國家開始注重就太陽能等新能源的利用。太陽能從資源分類的角度來講屬于可再生清潔型能源，當(dāng)下太陽能資源被廣泛應(yīng)用于生活中，太陽能電池的應(yīng)用較為廣泛。
一、薄膜太陽能電池
作為新能源開發(fā)利用的有效成果，薄膜太陽能電池具有新能源的典型特征，具有較高的環(huán)保價值。從薄膜太陽能的設(shè)計與應(yīng)用來講，薄膜太陽能電池與傳統(tǒng)電池相比，其具有量化輕、可彎折等多樣性特點(diǎn)，另外受其種類多樣性的影響，其在光伏技術(shù)中應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，能夠滿足不同行業(yè)的發(fā)電需求。值得注意的是薄膜太陽能電池在使用過程中電池?fù)p耗較小，且使用質(zhì)量與效率較高，是當(dāng)下電池行業(yè)中的佼佼者。作為新能源電池，其正產(chǎn)結(jié)構(gòu)與體系的構(gòu)建，需要大量的工作人員參與到生產(chǎn)中，這也在一定程度上促進(jìn)著區(qū)域人口的就業(yè)問題，對新能源的產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。
二、薄膜太陽能電池的發(fā)展歷程
薄膜太陽能電池在發(fā)展過程中，太陽能電池的種類主要可分為硅基薄膜太陽能電池、硫化福薄膜太陽能電池、銅錮稼硒薄膜太陽能三種。伴隨國家對新能源的開發(fā)與利用，薄膜太陽能電池的研發(fā)與發(fā)展得到了極大的支持，早在2015年薄膜太陽能電池的產(chǎn)能獲得了極大的突破，伴隨當(dāng)下科學(xué)技術(shù)與能源的不斷發(fā)展，薄膜太陽能電池的發(fā)展更加具有優(yōu)勢。
硅基薄膜太陽能電池。硅基薄膜太陽能電池在生產(chǎn)以及使用過程中不斷在毒性污染與原料問題。硅基薄膜太陽能電池是新能源薄膜太陽能研發(fā)較早的種類，其轉(zhuǎn)換效率較低，但受其生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，其在當(dāng)下的薄膜太陽能電池的生產(chǎn)中所占比重較高。在對硅基薄膜太陽能電池的研究發(fā)展過程中，電池穩(wěn)定性與效能、電池使用效率等是硅基薄膜太陽能電池的研發(fā)重點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)的支撐下，硅基薄膜太陽能電池研究獲得了一定的研究進(jìn)展，但受其轉(zhuǎn)換性能的影響，其在應(yīng)用過程中具有一定的限制性。
硫化福薄膜太陽能電池。此類電池在新能源薄膜太陽能電池中的發(fā)展速度較快，且受電池性能高、成本低等優(yōu)勢因素的影響，硫化福薄膜太陽能電池在各行業(yè)中的應(yīng)用遠(yuǎn)高于硅基薄膜太陽能電池。作為優(yōu)勢明顯的太陽能電池，其在行業(yè)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的優(yōu)勢特征，且轉(zhuǎn)化效率較高，在當(dāng)下太陽能電池的發(fā)展中優(yōu)勢明顯。但受其碲原料的限制，其生產(chǎn)產(chǎn)能難以保障，碲原料屬于稀有元素，其制備成本較高，這也在一定程度上限制著硫化福薄膜太陽能電池的發(fā)展，另外電池生產(chǎn)過程中存在鎘污染現(xiàn)象，這也就與新能源環(huán)境保護(hù)相悖，因污染現(xiàn)象具有可控性，此類太陽能電池屬于全球薄膜太陽能電池生產(chǎn)的成功品牌。
銅錮嫁硒薄膜太陽能電池。銅錮嫁硒薄膜太陽能電池具有性能穩(wěn)定、抗輻射功能等優(yōu)勢，在市場中具有廣闊的研發(fā)前景。為促進(jìn)銅錮嫁硒薄膜太陽能電池的不斷發(fā)展與市場應(yīng)用，銅錮嫁硒薄膜太陽能電池應(yīng)不斷就光電轉(zhuǎn)化效率與制備元素與成產(chǎn)制備成本等工作進(jìn)行優(yōu)化，就當(dāng)下電池行業(yè)來講，新能源太陽能電池作為電池行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，在社會發(fā)展中具有重要的作用，作為新能源項(xiàng)目，新能源在使用過程中，其發(fā)展歷程具有曲折性，這也就要求新能源太陽能電池的發(fā)展不斷就其發(fā)展問題進(jìn)行規(guī)避。
三、薄膜太陽能電池中的發(fā)展問題
受地球碲元素儲量的影響，碲元素作為硫化福薄膜太陽能電池的主要制備元素，其元素存儲數(shù)量的限制性，使得薄膜太陽能電池發(fā)展具有限制性。受元素的儲存量的影響，薄膜太陽能電池的發(fā)展?jié)摿κ芟蕖?/p>
另外部分元素在制備生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生一定的污染現(xiàn)象，這也就有悖于新能源環(huán)保理念。在各類薄膜太陽能電池發(fā)展過程中，部分電池元素在制備過程中，會出現(xiàn)一定的污染現(xiàn)象，這也就要求技術(shù)人員需要就此類污染進(jìn)行控制，適當(dāng)尋找替代元素，以減少材料制備對環(huán)境的影響。
受薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)化性能的影響，部分部分薄膜太陽能電池存在不穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換效率隨照射時間變化而發(fā)生變化，通常來說，時間越長適應(yīng)性越強(qiáng)，直到數(shù)百或數(shù)千小時后趨于穩(wěn)定，這個問題在某種程度上影響了這種低成本薄膜太陽能電池的應(yīng)用。
四、薄膜太陽能電池發(fā)展展望
就當(dāng)下薄膜太陽能電池的應(yīng)用來講，其在生活各行業(yè)中的應(yīng)用具有廣泛性，作為新能源主要的發(fā)展形式，薄膜太陽能電池發(fā)展具有較高的發(fā)展空間。
從軍工方面來講，薄膜太陽能電池較為小巧，且外觀變化具有靈活性，能夠滿足軍工使用需求，且攜帶較為便利，在野外使用中能夠充當(dāng)充電電源。從建筑工程方面來講，伴隨當(dāng)下光伏理念的不斷應(yīng)用，光伏建筑的發(fā)展中薄膜太陽能電池具有重要作用，因此在建筑工程中具有較高的使用需求。從機(jī)械生產(chǎn)方面來講，薄膜太陽能電池在生產(chǎn)過程中可自行進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，因此其在生產(chǎn)過程中，電池不受生產(chǎn)車間體系的影響而出現(xiàn)設(shè)備故障，且薄膜太陽能電池在維護(hù)中較為簡單，這也在一定程度上促進(jìn)著機(jī)械生產(chǎn)效率的提升。從技術(shù)上來講，技術(shù)上的突破可以轉(zhuǎn)化為商業(yè)上的成功，薄膜太陽能電池的領(lǐng)軍者漢能相繼推出漢瓦、漢墻、漢路、漢車等產(chǎn)品，為波音、軟銀的高空長航時無人機(jī)提供電池芯片;與奧迪合作，研發(fā)太陽能全景車頂，如多接面砷化稼型。
除此之外，薄膜太陽能電池在其他行業(yè)中也要滲透，因此，薄膜太陽能電池發(fā)展具有較為廣闊的空間。
參考文獻(xiàn)：
[1]張婧，侯黨社，鮑艷.太陽能電池材料環(huán)境毒性研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2020，48（08）：6-11.
[2]劉廣輝，郝凌云，王威，孫悅，柏航.CuSbS_2薄膜制備方法及其太陽能電池的研究進(jìn)展[J].人工晶體學(xué)報，2020，49（04）：738-743.
[3]王慶.薄膜太陽能電池的進(jìn)展和展望[J].化工管理，2020（03）：100-101.
[4]付英，杜英.碲化鎘薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J].甘肅科技，2019，35（19）：93-94.
（國家電投集團(tuán)西安太陽能電力有限公司 ?陜西 ?西安 710100）
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王天平
摘 要：薄膜太陽能電池作為新能源電池種類之一，且具有價格低廉、生產(chǎn)自動化等優(yōu)勢，在新能源市場具有較高的發(fā)展價值。新能源發(fā)電一直是當(dāng)下我國光伏市場的研究重點(diǎn)，薄膜太陽能電池的使用能夠減少傳統(tǒng)電池發(fā)電對環(huán)境的影響，就新能源薄膜太陽能電池來講，電池可應(yīng)用的領(lǐng)域具有多元化，且具有光伏技術(shù)加持，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價值，電池項(xiàng)目的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
關(guān)鍵詞：新能源 ;薄膜太陽能電池 ;發(fā)展?jié)摿?/p>
就當(dāng)下環(huán)境發(fā)展來講，環(huán)境保護(hù)是當(dāng)下急需開展的工作，傳統(tǒng)電力資源對環(huán)境的影響較為明顯，因此國家開始注重就太陽能等新能源的利用。太陽能從資源分類的角度來講屬于可再生清潔型能源，當(dāng)下太陽能資源被廣泛應(yīng)用于生活中，太陽能電池的應(yīng)用較為廣泛。
一、薄膜太陽能電池
作為新能源開發(fā)利用的有效成果，薄膜太陽能電池具有新能源的典型特征，具有較高的環(huán)保價值。從薄膜太陽能的設(shè)計與應(yīng)用來講，薄膜太陽能電池與傳統(tǒng)電池相比，其具有量化輕、可彎折等多樣性特點(diǎn)，另外受其種類多樣性的影響，其在光伏技術(shù)中應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛，能夠滿足不同行業(yè)的發(fā)電需求。值得注意的是薄膜太陽能電池在使用過程中電池?fù)p耗較小，且使用質(zhì)量與效率較高，是當(dāng)下電池行業(yè)中的佼佼者。作為新能源電池，其正產(chǎn)結(jié)構(gòu)與體系的構(gòu)建，需要大量的工作人員參與到生產(chǎn)中，這也在一定程度上促進(jìn)著區(qū)域人口的就業(yè)問題，對新能源的產(chǎn)業(yè)升級具有重要意義。
二、薄膜太陽能電池的發(fā)展歷程
薄膜太陽能電池在發(fā)展過程中，太陽能電池的種類主要可分為硅基薄膜太陽能電池、硫化福薄膜太陽能電池、銅錮稼硒薄膜太陽能三種。伴隨國家對新能源的開發(fā)與利用，薄膜太陽能電池的研發(fā)與發(fā)展得到了極大的支持，早在2015年薄膜太陽能電池的產(chǎn)能獲得了極大的突破，伴隨當(dāng)下科學(xué)技術(shù)與能源的不斷發(fā)展，薄膜太陽能電池的發(fā)展更加具有優(yōu)勢。
硅基薄膜太陽能電池。硅基薄膜太陽能電池在生產(chǎn)以及使用過程中不斷在毒性污染與原料問題。硅基薄膜太陽能電池是新能源薄膜太陽能研發(fā)較早的種類，其轉(zhuǎn)換效率較低，但受其生產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，其在當(dāng)下的薄膜太陽能電池的生產(chǎn)中所占比重較高。在對硅基薄膜太陽能電池的研究發(fā)展過程中，電池穩(wěn)定性與效能、電池使用效率等是硅基薄膜太陽能電池的研發(fā)重點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)的支撐下，硅基薄膜太陽能電池研究獲得了一定的研究進(jìn)展，但受其轉(zhuǎn)換性能的影響，其在應(yīng)用過程中具有一定的限制性。
硫化福薄膜太陽能電池。此類電池在新能源薄膜太陽能電池中的發(fā)展速度較快，且受電池性能高、成本低等優(yōu)勢因素的影響，硫化福薄膜太陽能電池在各行業(yè)中的應(yīng)用遠(yuǎn)高于硅基薄膜太陽能電池。作為優(yōu)勢明顯的太陽能電池，其在行業(yè)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的優(yōu)勢特征，且轉(zhuǎn)化效率較高，在當(dāng)下太陽能電池的發(fā)展中優(yōu)勢明顯。但受其碲原料的限制，其生產(chǎn)產(chǎn)能難以保障，碲原料屬于稀有元素，其制備成本較高，這也在一定程度上限制著硫化福薄膜太陽能電池的發(fā)展，另外電池生產(chǎn)過程中存在鎘污染現(xiàn)象，這也就與新能源環(huán)境保護(hù)相悖，因污染現(xiàn)象具有可控性，此類太陽能電池屬于全球薄膜太陽能電池生產(chǎn)的成功品牌。
銅錮嫁硒薄膜太陽能電池。銅錮嫁硒薄膜太陽能電池具有性能穩(wěn)定、抗輻射功能等優(yōu)勢，在市場中具有廣闊的研發(fā)前景。為促進(jìn)銅錮嫁硒薄膜太陽能電池的不斷發(fā)展與市場應(yīng)用，銅錮嫁硒薄膜太陽能電池應(yīng)不斷就光電轉(zhuǎn)化效率與制備元素與成產(chǎn)制備成本等工作進(jìn)行優(yōu)化，就當(dāng)下電池行業(yè)來講，新能源太陽能電池作為電池行業(yè)的主要發(fā)展趨勢，在社會發(fā)展中具有重要的作用，作為新能源項(xiàng)目，新能源在使用過程中，其發(fā)展歷程具有曲折性，這也就要求新能源太陽能電池的發(fā)展不斷就其發(fā)展問題進(jìn)行規(guī)避。
三、薄膜太陽能電池中的發(fā)展問題
受地球碲元素儲量的影響，碲元素作為硫化福薄膜太陽能電池的主要制備元素，其元素存儲數(shù)量的限制性，使得薄膜太陽能電池發(fā)展具有限制性。受元素的儲存量的影響，薄膜太陽能電池的發(fā)展?jié)摿κ芟蕖?/p>
另外部分元素在制備生產(chǎn)的過程中，會產(chǎn)生一定的污染現(xiàn)象，這也就有悖于新能源環(huán)保理念。在各類薄膜太陽能電池發(fā)展過程中，部分電池元素在制備過程中，會出現(xiàn)一定的污染現(xiàn)象，這也就要求技術(shù)人員需要就此類污染進(jìn)行控制，適當(dāng)尋找替代元素，以減少材料制備對環(huán)境的影響。
受薄膜太陽能電池光電轉(zhuǎn)化性能的影響，部分部分薄膜太陽能電池存在不穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)在能量轉(zhuǎn)換效率隨照射時間變化而發(fā)生變化，通常來說，時間越長適應(yīng)性越強(qiáng)，直到數(shù)百或數(shù)千小時后趨于穩(wěn)定，這個問題在某種程度上影響了這種低成本薄膜太陽能電池的應(yīng)用。
四、薄膜太陽能電池發(fā)展展望
就當(dāng)下薄膜太陽能電池的應(yīng)用來講，其在生活各行業(yè)中的應(yīng)用具有廣泛性，作為新能源主要的發(fā)展形式，薄膜太陽能電池發(fā)展具有較高的發(fā)展空間。
從軍工方面來講，薄膜太陽能電池較為小巧，且外觀變化具有靈活性，能夠滿足軍工使用需求，且攜帶較為便利，在野外使用中能夠充當(dāng)充電電源。從建筑工程方面來講，伴隨當(dāng)下光伏理念的不斷應(yīng)用，光伏建筑的發(fā)展中薄膜太陽能電池具有重要作用，因此在建筑工程中具有較高的使用需求。從機(jī)械生產(chǎn)方面來講，薄膜太陽能電池在生產(chǎn)過程中可自行進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，因此其在生產(chǎn)過程中，電池不受生產(chǎn)車間體系的影響而出現(xiàn)設(shè)備故障，且薄膜太陽能電池在維護(hù)中較為簡單，這也在一定程度上促進(jìn)著機(jī)械生產(chǎn)效率的提升。從技術(shù)上來講，技術(shù)上的突破可以轉(zhuǎn)化為商業(yè)上的成功，薄膜太陽能電池的領(lǐng)軍者漢能相繼推出漢瓦、漢墻、漢路、漢車等產(chǎn)品，為波音、軟銀的高空長航時無人機(jī)提供電池芯片;與奧迪合作，研發(fā)太陽能全景車頂，如多接面砷化稼型。
除此之外，薄膜太陽能電池在其他行業(yè)中也要滲透，因此，薄膜太陽能電池發(fā)展具有較為廣闊的空間。
參考文獻(xiàn)：
[1]張婧，侯黨社，鮑艷.太陽能電池材料環(huán)境毒性研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2020，48（08）：6-11.
[2]劉廣輝，郝凌云，王威，孫悅，柏航.CuSbS_2薄膜制備方法及其太陽能電池的研究進(jìn)展[J].人工晶體學(xué)報，2020，49（04）：738-743.
[3]王慶.薄膜太陽能電池的進(jìn)展和展望[J].化工管理，2020（03）：100-101.
[4]付英，杜英.碲化鎘薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J].甘肅科技，2019，35（19）：93-94.
（國家電投集團(tuán)西安太陽能電力有限公司 ?陜西 ?西安 710100）
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