薄膜太阳能电池面向小型自供电电子产品和物联网( IoT )领域,预计在未来几年将显着增长。对于这些应用来说,高功率和高效率并不是严格的要求。尽管薄膜技术一直比传统的硅基太阳能技术更便宜,但效率较低,但工程师相信,效率为 10-15% 的光伏电池足以运行大多数便携式电子产品。
薄膜以成本为代价的另一个特点是耐用性。许多小工具都是为了短期使用而设计的,因为它们更新了新型号,从而减少了对长寿命太阳能电池的需求。如果价格较低并且电池能够表现出可行的性能,它们可以取代便携式电子设备中的电池。
潜在的薄膜技术
两种主流的薄膜技术是碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS),其中CdTe目前在薄膜市场占据主导地位。人们一直担心碲稀缺,但由于回收和再循环举措,预计市场将保持稳定。
CIGS 太阳能电池是通过将一层薄薄的 CIGS 溶液与电极一起沉积在基板上而制成的。该溶液具有较高的吸收系数,强烈吸收阳光。因此,电池需要更薄的活性材料薄膜。尽管CIGS在电池层面优于多晶硅技术,但其组件效率仍然较低。市场分析师预测钙钛矿 光伏技术将在未来几年超越 CIGS 技术。
钙钛矿光伏电池易于制造,不使用有毒或稀土材料,适用于室内和室外高功率密度应用。这些太阳能电池 使用钙钛矿结构化合物作为光捕获活性层。这项技术近显示出显着的效率提升,并证明自己是一种可扩展的解决方案。
然而,与传统的硅基技术相比,钙钛矿太阳能电池的耐用性较差。然而,它们仍然适用于低功率电子产品和一些大型户外系统。
另一种不太耐用的技术是有机光伏技术,它利用有机分子吸收光。它们的使用寿命通常为五年,足以满足电子产品的短期使用。然而,钙钛矿技术由于制造更简单而优于此。
染料敏化太阳能电池(DSSC)是该领域的另一个竞争者,与有机光伏电池一样,由于其使用寿命短,其应用范围仅限于短期使用的电子产品。在 DSSC 中,半导体在吸收光子的光敏阳极和电解质之间形成,从而形成光化学系统。然而,它们对高温和低温很敏感。在高温下,电解质会膨胀,使其无法使用。在低温下,它会结冰。
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物联网新兴薄膜技术

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