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Vor- und Nachteile von Dünnschichtsolarzellen

Nov 15, 2021

Da Dünnschichtsolarzellen weniger Material verbrauchen, sind die Kosten jedes Moduls deutlich niedriger als bei gestapelten Solarzellen. Auch der Energiebedarf im Herstellungsprozess ist geringer als bei gestapelten Solarzellen. Es hat auch Das integrierte Anschlussmodul spart die Kosten für die Befestigung und den internen Anschluss des unabhängigen Moduls. Künftig könnten Dünnschichtsolarzellen die gebräuchlichen Siliziumsolarzellen ersetzen und zum Mainstream des Marktes werden.

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Der Hauptunterschied zwischen amorphen Silizium-Solarzellen und monokristallinen Silizium-Solarzellen oder polykristallinen Silizium-Solarzellen ist der Materialunterschied. Die Materialien monokristalliner Silizium-Solarzellen oder polykristalliner Silizium-Solarzellen sind spärlich, während das Material amorpher Silizium-Solarzellen SiH4 ist. Aufgrund der Materialunterschiede unterscheidet sich die Struktur von amorphen Silizium-Solarzellen geringfügig von der von kristallinen Silizium-Solarzellen.

MEV series fuse



Der größte Vorteil von SiH4 besteht darin, dass es eine gute Lichtabsorption und Lichtleitwirkung besitzt, seine elektrischen Eigenschaften jedoch denen von Isolatoren ähnlich sind und weit von den Halbleitereigenschaften von Silizium entfernt sind. Daher wurde SiH4 zunächst als ungeeignetes Material angesehen. Aber in den 1970er Jahren überwanden Wissenschaftler dieses Problem. Bald darauf produzierte RCA in den USA die erste amorphe Silizium-Solarzelle. Obwohl SiH4 eine gute Lichtabsorption und Lichtleitwirkung aufweist, ist seine kristalline Struktur schlechter als die von polykristallinen Siliziumsolarzellen, so dass das Problem der schwebenden Bindungen schwerwiegender ist als das von polykristallinen Siliziumsolarzellen. Die Rekombinationsrate von freien Elektronen und Löchern ist sehr hoch; außerdem behindern die kristalline Struktur von SiH4 Unregelmäßigkeiten die Bewegung von Elektronen und Löchern und verkürzen die Diffusionsreichweite.

Basierend auf den obigen zwei Faktoren müssen die Elektronen und Löcher so schnell wie möglich getrennt werden, wenn Licht SiH4 bestrahlt, um Elektron-Loch-Paare zu erzeugen, um den photoelektrischen Effekt effektiv zu erzeugen. Daher werden die meisten Solarzellen aus amorphem Silizium sehr dünn hergestellt, um die Rekombination von freien Elektronen und Löchern zu reduzieren. Da SiH4 eine sehr gute Lichtabsorptionswirkung hat, können amorphe Silizium-Solarzellen zwar sehr dünn gebaut werden, können aber dennoch das meiste Licht absorbieren.

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