光伏发电 聚光发电 光热太阳能 太阳能光电 之间有什么区别呢( 二 )


2.Si3N4等 。但研究发现,在非硅衬底上很难形成较大的晶粒,并且容易在晶粒间形成空隙 。
解决这一问题办法是先用 LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层,再将这层非晶硅层退火,得到较大的晶粒,然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜,因此,再结晶技术无疑是很重要的一个环节,目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法 。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外,另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术,这样制得的太阳能电池转换效率明显提高 。
三.纳米晶化学太阳能电池在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的,但由于成本居高不下,远不能满足大规模推广应用的要求 。
为此,人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索,而这当中新近发展的纳米TiO2晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视 。以染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)为例,这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底,染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分 。阳极:染料敏化半导体薄膜(TiO2膜)阴极:镀铂的导电玻璃电解质:I3-/I-如图所示,白色小球表示TiO2,红色小球表示染料分子 。
染料分子吸收太阳光能跃迁到激发态,激发态不稳定,电子快速注入到紧邻的TiO2导带,染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿,进入TiO2导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流 。纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能 。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10.寿命能达到20年以上 。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场 。
四.染料敏化TiO2太阳能电池的手工制作
1.制作二氧化钛膜
1.先把二氧化钛粉末放入研钵中与粘合剂进行研磨
2.接着用玻璃棒缓慢地在导电玻璃上进行涂膜
3.把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结10~15分钟,然后冷却
2.利用天然染料为二氧化钛着色如图所示,把新鲜的或冰冻的黑梅、山梅、石榴籽或红茶,加一汤匙的水并进行挤压,然后把二氧化钛膜放进去进行着色,大约需要5分钟,直到膜层变成深紫色,如果膜层两面着色的不均匀,可以再放进去浸泡5分钟,然后用乙醇冲洗,并用柔软的纸轻轻地擦干 。
3.制作正电极由染料着色的TiO2为电子流出的一极(即负极) 。正电极可由导电玻璃的导电面(涂有导电的SnO2膜层)构成,利用一个简单的万用表就可以判断玻璃的那一面是可以导电的,利用手指也可以做出判断,导电面较为粗糙 。
如图所示,把非导电面标上‘+’,然后用铅笔在导电面上均匀地涂上一层石墨 。
4.加入电解质利用含碘离子的溶液作为太阳能电池的电解质,它主要用于还原和再生染料 。如图所示,在二氧化钛膜表面上滴加一到两滴电解质即可 。
5.组装电池把着色后的二氧化钛膜面朝上放在桌上,在膜上面滴一到两滴含碘和碘离子的电解质,然后把正电极的导电面朝下压在二氧化钛膜上 。
把两片玻璃稍微错开,用两个夹子把电池夹住,两片玻璃暴露在外面的部分用以连接导线 。这样,你的太阳能电池就做成了 。
6.电池的测试在室外太阳光下,检测你的太阳能电池是否可以产生电流 。
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