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シリコン高電圧太陽電池は、単結晶シリコン高電圧太陽電池、多結晶シリコン薄膜の3種類に分けられます。 高電圧太陽電池、アモルファスシリコン薄膜高電圧太陽電池。
単結晶シリコン ソーラー充電器バッテリーは最も高い変換効率と最も成熟したテクノロジーを備えています。実験室での最高変換効率は 24.7%、大規模生産での変換効率は 15% (2011 年現在は 18%) です。単結晶シリコンは依然として大規模用途や工業生産において支配的な地位を占めていますが、単結晶シリコンはコストが高いため、大幅なコスト削減は困難です。シリコン材料の節約を目的として、太陽電池に代わる単結晶シリコン高電圧用として、多結晶シリコン薄膜やアモルファスシリコン薄膜が開発されてきました。
多結晶シリコン薄膜 高電圧太陽電池 単結晶シリコンより安価で、アモルファスシリコン薄膜電池より効率が高い。実験室での最高の変換効率は 18% で、工業規模の生産での変換効率は 10% (2011 年時点では 17% %) です。したがって、ポリシリコン薄膜電池は間もなく、世界の主流の地位を占めることになるでしょう。 太陽電池 48v 200ah 市場。
アモルファスシリコン薄膜 高電圧太陽電池 低コスト、軽量、高機能です 変換効率が高く、量産に便利で大きな可能性を秘めています。しかし、材料に起因する光電効率の低下の影響により、その安定性は高くなく、実用化に直接影響します。安定性の問題と変換率の問題がさらに解決できれば、アモルファスシリコン高電圧太陽電池は間違いなく太陽電池の主要な開発製品の1つとなるでしょう。 高電圧リチウム電池.
多結晶薄膜電池 硫化カドミウムおよびテルル化カドミウムの多結晶薄膜電池は、アモルファスシリコン薄膜電池より効率が高い 51.2V 10kWh lifepo4 バッテリー単結晶シリコン電池よりもコストが低く、大量生産が容易ですが、カドミウムは毒性が高く、環境に深刻な汚染を引き起こすため、結晶シリコンの最も理想的な代替品ではありません。 51.2v lifepo4 バッテリー.
ガリウムヒ素 (GaAs) III-V 化合物電池の変換効率は 28% に達します。GaAs化合物材料は、非常に理想的な光学バンドギャップと高い吸収効率を持っています。放射線耐性が強く、熱にも弱いです。高効率の単接合電池の製造に適しています。しかし、GaAs 材料の価格が高いため、GaAs 電池の人気は大幅に制限されています。 銅インジウムセレン薄膜電池（以下CIS）は光電変換に適しており、光劣化の問題がなく、変換効率もポリシリコンと同等です。低価格、優れた性能、簡単なプロセスという利点があり、今後の開発の重要な方向性となるでしょう。 高電圧太陽電池 将来。唯一の問題は材料の供給源です。インジウムとセレンは比較的希少な元素であるため、このタイプの電池の開発は制限されなければなりません。
無機材料を有機ポリマーに置き換えることは、製品の製造における研究の方向性です。 高電圧太陽電池 それはまだ始まったばかりです。有機材料は、柔軟性が高く、製造が容易で、材料源が豊富で、コストが低いという利点があるため、太陽エネルギーの大規模利用や安価な電力の供給にとって非常に重要です。しかし、その調製に関する研究は、 太陽光発電 電池 有機材料を用いた電池の開発は始まったばかりであり、耐用年数も電池効率も無機材料、特にシリコン電池に匹敵するものではありません。それが実用的な意義のある製品に開発できるかどうかは、さらに研究され、検討される必要があります。
ナノ TiO2 結晶の化学エネルギー 高電圧太陽電池 は新しく開発されたもので、コストが安く、工程が簡単で、性能が安定しているのが特長です。光電効率は10%以上で安定しており、製造コストはシリコン太陽電池に比べてわずか1/5～1/10です。 寿命は20年以上に達することもあります。このタイプのバッテリーの研究開発は始まったばかりで、間もなく徐々に市場に投入される予定です。
有機薄膜高電圧太陽電池は、 バッテリーバックアップソーラー コア部分は有機材料で構成されています。有機高電圧太陽電池については誰もが馴染みがありませんが、それは当然です。現在の大量生産品では 高電圧太陽電池、95％以上がシリコン系で、残りの5％未満も他の無機材料でできています。
色素増感 リチウム電池 TiO2 粒子に顔料を付着させ、電解液に浸漬します。顔料に光が照射されると、自由電子と正孔が生成されます。自由電子は TiO2 に吸収され、電極から流出して外部回路に入り、その後電化製品を通過して電解質に流れ込み、最終的に色素に戻ります。色素増感の製造コスト 高電圧太陽電池 非常に低いため、競争力が非常に高くなります。エネルギー変換効率は約12%です。
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