详细说明
人们认为,碲化镉薄膜太阳能电池是太阳能电池中最容易制造的,因而它向商品化进展最快。 提高效率就是要对电池结构及各层材料工艺进行优化,适当减薄窗口层CdS 的厚度,可减少入射光的损失,从而增加电池短波响应以提高短路电流密度,较高转换效率的碲化镉薄膜太阳能电池就采用了较薄的CdS 窗口层。要降低成本,就必须将CdTe 的沉积温度降到550 ℃以下,以适于使用廉价的玻璃作衬底;实验室成果想要走向产业,必须经过组件以及生产模式的设计、研究和优化过程。近年来,已经有许多国家的研究小组已经能够制造出转换效率12%以上的碲化镉薄膜太阳能电池。
在广泛深入的应用研究基础上,国际上许多国家的CdTe电池已由实验室研究阶段开始走向规模工业化生产。1998年美国的碲化镉薄膜太阳能电池产量只有0.2MW,而在2010年,美国光伏的年CoTe生产量达到了2.2GW,商业模块平均效率为11.7%,而生产成本却低至0.75美元/瓦,并且宣布在今后的几年内会更低。
成本估算
考虑电池的结构为玻璃/SnO2:F/CdS/CdTe/ZnTe/ZnTe:Cu/Ni,碲化镉薄膜的厚度为5微米,转换效率为7%,1MW碲化镉薄膜太阳能电池所消耗的材料的成本如下表所示
可见,碲化镉和透明导电玻璃构成材料成本的主体,分别占到消耗材料总成本的45.4%和38.2%。
消耗材料的成本还可以进一步降低,如将碲化镉薄膜的厚度减薄1微米,则碲化镉材料的消耗将降低20%,从而使材料总成本降低9.1%,即从每峰瓦6.21元降为5.64元。如使用99.999%纯度的碲化镉,效率依然能达到7%,材料成本还将进一步降低。因此,材料成本达到或低于每峰瓦5元人民币是可能的。
考虑工资、管理、电力和设备折旧等其他成本,碲化镉薄膜太阳能电池的成本大约是每峰瓦13.64元人民币或更低。因此,即使销售价格为每峰瓦20~22元人民币,约为晶体硅太阳能电池现在价格的60%,也能保证制造商有相当的利润空间。
由于碲化镉薄膜太阳能电池成本低,其发展对于解决我国西部地区分散居住人口的电力供应具有重要意义。
- 系统编号
CAS号:1306-25-8
EINECS号:215-149-9
- 毒理学数据
1、急性毒性:大鼠引入腹膜LD50:2820mg/kg:发抖,体重下降 小鼠口经LD50:>15gm/kg 小鼠引入腹膜LD50:2100mg/kg:发抖,体重下降
- 计算化学数据
1、 氢键供体数量:0
2、 氢键受体数量:0
3、 可旋转化学键数量:0
4、 拓扑分子极性表面积(TPSA):0
5、 重原子数量:2
6、 表面电荷:0
7、 复杂度:2
8、 同位素原子数量:0
9、 确定原子立构中心数量:0
10、 不确定原子立构中心数量:0
11、 确定化学键立构中心数量:0
12、 不确定化学键立构中心数量:0
13、 共价键单元数量:1