什么是太阳能电池，太阳能电池类型概述
来源：宝鄂实业
2019-03-31 09:08
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在薄膜太阳能电池中，光伏有源层仅有几微米厚。与结晶硅相比，它们可以应用于各种基材，例如金属，玻璃或塑料。原则上，即使是印刷工艺也可以实现最佳的批量生产。由于不断发展，2014年薄膜太阳能电池已经能够确保占世界市场9％的份额。
用于薄膜太阳能电池的最重要的半导体材料是碲化镉和铜铟镓二硒化物。因此，实现了超过百分之二十的效率，其大致对应于由多晶硅制成的电池的效率。与硅电池相比，高温下的电流效率不会降低，此外，薄膜太阳能电池甚至可以有效地将散射在地球大气中的散射太阳光转换成电能。此外，它们的重量较轻，扩展了安装选项。
薄膜太阳能电池也可以由非晶非晶硅廉价地制造。但对这些细胞感到失望，效率目前超过百分之十。总体而言，薄膜技术仍然具有很大的优化潜力，无论是在效率还是在降低生产成本方面。
具有放大镜效果的高级镜头可以将更大面积的太阳光聚集到高达千倍的强度。这些镜头的重点是特殊的，通常是多级太阳能电池，目前正在实现最佳效率。到目前为止，两个，三个或四个不同太阳能电池的堆叠已经在彼此之上进行了测试。在电池中，使用化合物半导体，例如砷化镓或磷化镓铟。这些堆叠的目的是能够尽可能多地使用完整的太阳光谱用于光伏发电。每个堆叠的电池覆盖太阳光谱的不同区域。
多年来，研究所创建了聚光透镜和堆叠电池的最佳组合。该研究所拥有508倍的阳光浓度，拥有四倍电池效率46％的世界纪录。四个子电池中的每一个使用四分之一的光粒子，范围从200到1750纳米。然而，对于大规模生产，这些电池类型对于材料和生产成本而言太昂贵以与晶体硅竞争。然而，它们具有巨大的应用潜力，例如为卫星供电和具有强烈阳光直射的区域。
有机太阳能电池不使用传统的半导体晶体，而是使用有机化学研究主题的特殊碳氢化合物。这些太阳能电池仍处于开发阶段，但具有很大的应用潜力，例如在服装中或在透明版本中，集成到大面积的窗玻璃上。光伏有源层可以非常薄地施加在柔性塑料薄膜上。寻求在卷筒印刷中廉价的大规模生产。作为有机半导体，使用导电分子链和诸如铜酞菁的小分子。在大多数情况下，使用两种不同的变体：吸收电子的受体层和释放电子的供体。在它们的边界层处，在光粒子进入正电荷和负电荷之后，载流子可以形成并被传输到电极。
随着大量有机半导体的测试，有机太阳能电池的效率近年来已增加到高达11％。他们还不能与硅制成的太阳能电池竞争，但预计会进一步增加。同时，正在开发制造工艺以保护电池中的有机半导体免受空气和水分分解。有机太阳能电池的开发受益于可销售的有机发光二极管，因为在模块中使用类似的半导体物质。
中国的新能源电动车产销量又位居世界第一，这已经是中国新能源汽车产销量第四次蝉联第一的宝座了，在新能源汽车繁荣的背后，也有众多的配套企业随之兴起，其中动力电池的生产商占据了很大的市场比重，而中国同样是世界上动力电池的生产大国和强国，那么动力电池的材料是什么呢？面对市场上名目繁多的新能源动力电池，他们的制造材料你懂吗？作为新能源汽车背后的产业链条，动力电池的材料是什么？
首先从新能源汽车动力电池来说。众所周知，现在市场上主流的电动汽车的动力电池来源主要有三种：分别是磷酸铁锂电池、三元锂电池、铅酸电池和镍氢电池。其中，以比亚迪为代表的汽车厂商主要使用磷酸铁锂电池，以日本车企丰田汽车的大部分车型则选择了镍氢电池，铅酸电池主要用于低速电动车，剩余的主流电动车厂商则主要使用的是三元锂电池。在这些繁杂的电池种类中，有的能量密度高，有的稳定性好，有的则是使用寿命长，这些特性的不同主要取决于电池的材料不同。
其次从动力电池的材料来讲。按照传统物理知识来讲，电池的充放电过程是化学能改变为电磁能的过程，而这个转换的过程就涉及到电池的正负极，所以动力电池的材料也可以分为正极材料、负极材料、电解液和隔膜。这其中，由于在动力锂电池中，正极材料占比较大，可以达到3:1或者4:1的比列，所以正极材料的性能决定着电池的性能。
正是由于正极材料的不同，才产生了电池多种多样的种类，简言之，正极材料主要分为三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂和钴酸锂。这其中，三元材料主要指的是，以镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂为代表的三种金属复合氧化物，他们能够充分发挥三种金属的优势，电池容量较高，是动力电池主要正极材料之一，主要用于乘用车。磷酸铁锂则由于原材料低廉，循环性和安全性好，主要用于动力电池当中的客车和物流车。锰酸锂资源丰富，价格便宜，安全性好，但循环性差，高温中衰减严重，少量用于动力电池中。
总体来说，动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，在整车产值中大约占据40%的比重，其电池材料的好坏直接决定着新能源汽车的性能，我们在选择新能源汽车的时候，既要注重性价比，又要注重驾驶体验，更要注重电池的好坏。
