圖⑸ 三復(fù)合層結(jié)構(gòu)
三復(fù)合層太陽能電池采三明治結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分層吸收太陽各種波長(zhǎng)光普,因此可轉(zhuǎn)換并輸出比一般太陽能產(chǎn)品更多的電能。
頂層使用非晶硅材料,光學(xué)能階間隙達(dá)1.8eV,利于吸收藍(lán)光。
底層使用非晶硅與40-50%之鍺合金材料,光學(xué)能階間隙達(dá)1.4eV,可吸收紅光與遠(yuǎn)紅光。
中層使用非晶硅與10-15%之鍺合金材料,光學(xué)能階間隙達(dá)1.6eV,利于吸收綠光。
在光源進(jìn)入時(shí)未被吸收的光線會(huì)被基底層的銀與氧化鋅(Ag/Zno)反射回去,并在往外反射的途中被吸收。)
2.5 環(huán)境與氣候影響
由于季節(jié)性的關(guān)系,長(zhǎng)年日照密度隨著大氣溫變化,太陽能日照密度、云層遮蓋的時(shí)間及溫(熱)效應(yīng)等,太陽能電池運(yùn)轉(zhuǎn)效率因產(chǎn)品與氣候有相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)(如圖⑹、⑺曲線資料數(shù)據(jù)比較說明)。
由輸出能量溫升折損曲線比較表,多晶硅太陽能光電模塊在標(biāo)準(zhǔn)全日照量(1000 w/m2)以60℃運(yùn)轉(zhuǎn)溫度情況下,其能量(電壓)轉(zhuǎn)換折損高達(dá)15%以上,單晶態(tài)太陽能光電模塊約17%。
而柔性非晶硅太陽能電池,不但未受影響且在日照密度(600 w/m2)情況期獲取能量顯然毫無損失,因此于東亞季節(jié)氣候下,其輸出能量反而有提升的跡象。是故太陽能光電模塊能量轉(zhuǎn)換率,直接受到材質(zhì)與結(jié)構(gòu)技術(shù)及區(qū)域季節(jié)性氣候溫度有密切的關(guān)系。
圖⑹ 25℃與60℃非晶硅與晶體硅的相對(duì)效率對(duì)比
圖⑺ 25℃與60℃非晶硅與晶體硅的產(chǎn)生電能對(duì)比
2.6 封裝特點(diǎn)
柔性非晶硅太陽能電池表面封裝的高分子膠膜進(jìn)行了科學(xué)化設(shè)計(jì),其表面的紋路處理可吸收來自各個(gè)角度的光線,有效的防止了日光折損。即使在沒有陽光的陰雨天,亦能產(chǎn)生30%左右的功率,整體效能比傳統(tǒng)太陽能電池提升20%。
不僅如此,柔性薄膜太陽能電池經(jīng)封裝后還具有免維護(hù)、防水、防腐、防污、抗沖擊、抗重壓、耐溫絕緣等傳統(tǒng)太陽能無法具備的優(yōu)點(diǎn)。其表面使用高強(qiáng)惰性的氟塑料膠膜封裝,表面光滑不吸附,即使受到污染,亦可憑借雨水的沖刷或簡(jiǎn)單的清潔去除臟物。TP-SOLAR柔性薄膜太陽能電池在-40℃至80℃的環(huán)境中均可正常工作,即使某部位被子彈擊穿,其余部分仍可不受之影響產(chǎn)生電能。
圖(8) 用迷彩布基封裝的柔性非晶硅太陽能組件
圖(9) 柔性非晶硅太陽能組件展開和折疊后的形態(tài)