[实用新型]新型硅薄膜太阳能电池结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硅薄膜太阳能电池结构，尤其涉及一种具有加热功能的新型硅薄膜太阳能电池结构。

背景技术

硅薄膜太阳能电池是一种以非晶硅化合物为基本组成的薄膜太阳能电池。按照材料的不同，硅太阳能电池可分为三类：单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。

硅薄膜太阳能电池只要暴露在光照、湿度、温度等条件下，转换效率就会发生一定程度的衰减，因此大多数硅薄膜太阳能电池都通过“初始”效率来进行评价。如果硅薄膜太阳能电池是像晶体硅这样的材料，性能上还相对稳定；而如果涉及无定形硅即非晶硅，情况将完全不同，在经过暴晒后其导电性能会显著衰退，这种特性被称为SW效应。

在人类探索新能源的过程中，太阳能是唯一可支持人类未来生存和发展的能源。由经济和技术发展的角度看，综合发电成本是决定技术和市场走向的重要因素。硅薄膜太阳能电池因可提供最低的每千瓦系统成本，将因其成本优势和技术特点成为未来世界光伏的主流。与此同时，硅薄膜太阳电池由于产业链短、制造成本低，制造能耗低、制造过程无污染，且效率进一步提升潜力巨大而被业界公认为是第二代光伏电池，市场预测增长空间巨大，在全球掀起一股投资热潮。然而，在硅薄膜光伏发电应用的过程中，硅薄膜太阳能电池面对的一个主要问题是光致衰减，当硅薄膜太阳能电池在阳光下照射时，硅薄膜太阳能电池结构中的Si-H(硅-氢健)被破坏，从而造成光电转换效率的下降。

现有硅薄膜太阳电池结构包括钢化玻璃层，钢化玻璃层的上表面覆盖一层夹层，所述夹层的上表面覆盖一层金属导电层，所述金属导电层的上表面覆盖一层第一TCO层，所述第一TCO层的上表面覆盖一层硅薄膜层，所述硅薄膜层的上表面覆盖一层第二TCO层，所述第二TCO层的上表面覆盖一层玻璃层，使用时玻璃层朝外直接被阳光照射。

对于硅薄膜太阳能电池而言，衰减分为两种，一种是产品使用初期的光致衰减，一种是和晶硅一样在25年使用寿命中的正常衰减。光致衰减是因为非晶硅薄膜中存在不稳定的Si-H键，在光照情况下断裂形成Si-悬挂键，导致光生电子电洞对在此处复合，从而降低了输出功率。光致衰减只存在于硅薄膜产品使用的初期，在经历600-1000小时光照之后电池效率将趋于稳定。在硅薄膜光伏业界，光致衰减的程度大致在15-20％范围，主要取决于电池内部器件结构设计及工艺过程。比如，初始效率为9％的非晶硅薄膜电池，在经历600-1000小时光照之后，其效率经由光致衰减至9％×(1-15％)＝7.65％，之后效率将趋于平稳。

在光伏产品25年使用寿命中，由于封装材料及封装工艺的局限性，光伏电池硅薄膜太阳能电池内部结构将受到外部环境的一定影响，导致其输出功率存在一定的衰减。这样的现象同时存在于市面上的所有光伏电池，单晶硅、多晶硅及其它薄膜电池都存在正常衰减。衰减的范围大致是：10年10％，25年20％。比如，初始效率为9％的非晶硅薄膜电池，10年之后的效率大致为：[9％×(1-15％)]×(1-10％)＝6.885％,25年之后效率大致为：[9％×(1-15％)]×(1-20％)＝6.12％,不难看出，在其使用寿命之后，光伏电池并非不发电，而只是功率较之安装初期低，这个寿命只是光伏厂家对于其产品功率输出特性的一个保证，并非其“寿终正寝”。随着封装材料及封装工艺的不断改进，光伏产品的使用寿命将会进一步延长。