Материали за слънчеви клетки

Има много видове материали за слънчеви клетки, включително аморфен силиций, поликристален силиций, CdTe, CuInxGa (1-x) Se2 и други полупроводници или елементи от три, пет и шест групи, свързани заедно. Накратко, материалите, които генерират електричество след осветяване, са материалите, които слънчевите клетки търсят.
Слънчевата станция за зареждане на електрически превозни средства основно тества реакцията и абсорбцията на светлината чрез различни производствени процеси и методи, за да постигне революционен пробив на комбиниране на широка енергийна празнина и позволяване на пълна абсорбция на къса или дълга дължина на вълната, така че да се намалят разходите за материали.
Има и видове слънчеви клетки: тип субстрат или тип тънък слой. Субстратът може да бъде разделен на монокристален тип или охладен на поликристални блокове след разтваряне. Тънкослойният тип може да се комбинира по-добре със сградата. Ако има кривина или гъвкав тип, или сгънат тип, материалът обикновено е аморфен силиций. Съществува и вид изследване и развитие на органични или нано материали, което все още е перспективно изследване и развитие. Ето защо сме чували за различни поколения слънчеви клетки: първото поколение на основата на силициев субстрат, второто поколение на тънък филм, третото поколение на нови концептуални изследвания и разработки и четвъртото поколение на композитни филмови материали.
Първото поколение слънчеви клетки има най-дългото развитие и най-зрялата технология. Може да бъде разделен на монокристален силиций, поликристален силиций и аморфен силиций. По отношение на приложението монокристалният силиций и поликристалният силиций са по-голямата част.
Тънкослойните слънчеви клетки от второ поколение се произвеждат чрез тънкослоен процес. Видовете могат да бъдат разделени на кадмиев телурид CdTe, меден индиев селенид CIS, меден индиев галиев селенид CIGS, галиев арсенид GaAs
Най-голямата разлика между батерията от трето поколение и батерията от предишното поколение е въвеждането на органични вещества и нанотехнологии в производствения процес. Има фотохимични слънчеви клетки, фоточувствителни слънчеви клетки с багрило, полимерни слънчеви клетки и нанокристални слънчеви клетки.
Четвъртото поколение е да направи многослойна структура за тънкия филм, който абсорбира светлината от батерията.
Някои технологии за производство на батерии. Не може да се произвежда само един вид батерия. Например, в процеса на полисилиций, могат да бъдат произведени както типът силиконова кристална плоча, така и типът тънък филм.
Обичайните полимерни материали за слънчеви клетки включват поливинилкарбазол (PVK), полиацетилен (PA), полифенилен винилен (PPV) и политиофен (PTh).
(1) Поливинилкарбазол (PVK)
Сред полимерите с фотоелектрична активност PVK е най-рано откритият и най-пълно проучен. Страничната му група има голяма електронна система за свързване, която може да абсорбира ултравиолетова светлина. Възбудените електрони могат да мигрират свободно през зарядния комплекс, образуван от съседния карбазолов пръстен. Те обикновено са легирани с I2, SbCl3, тринитрофлуоренон (TNF) и производно на нитростилбенбензен тетрацианохинон (TCNQ).
(2) Полиацетилен (PA)
PA е електронният полимер с най-висока проводимост, измерена досега. Неговите методи за полимеризация включват главно метода Shirakawa Yingshu, метода Namm, метода Durham и каталитична система от редкоземни елементи. Yingshu Shirakawa използва Ziegler-Natta катализатор с висока концентрация, а именно TiOBu4-A1Et3, за директно получаване на самоносещ се полиацетиленов филм с метален блясък от ацетилен в газова фаза; Филмът се формира върху ориентирания течнокристален субстрат, а PA филмът също е силно ориентиран. Характеристиката на метода на Нарман е, че катализаторът на полимеризацията е "отлежал при висока температура", така че механичните свойства и стабилността на полимера са значително подобрени.
(3) Полифенилен винилен (PPV)
През последните години PPV материалите са най-широко използвани в областта на оптоелектрониката и имат най-висока ефективност на устройството. Поради конюгираната си структура, молекулярната верига е много твърда, често трудна за стопяване и разтваряне и трудна за обработка. Методът за получаване на разтворим PPV е да се въведе поне един дълговерижен алкан в бензеновия пръстен. Броят на алканите трябва да бъде най-малко 6. Установено е също, че разтворимостта на прави алкани с разклонени заместители е по-добра от тази на прави алкани със същото въглеродно число. Представителният материал е MEH-PPV (MEH; 2-метокси-5 (2'- етилхексокси)), който има добра разтворимост и е удобен за използване; Ширината на забранената лента е 2,1 eV, което е относително умерено.
(4) Политиофенови (PT) производни
Сред всички спрегнати полимери политиофенът е много добър фотоволтаичен материал. Поради подходящата си ширина на лентата и високата мобилност на дупките, той се превърна в една от горещите точки за изследване на органични фотоволтаични материали през последните години. Сред тях фотоволтаичните устройства със смесен филм от регионално структуриран поли (3-хексил) тиофен (P3HT) и разтворимо C60 производно PCBM като активен слой имат най-висока ефективност на преобразуване на енергия при термична обработка и ефективност на преобразуване на енергия е достигнал около 5 процента. Следователно дизайнът и синтезът на нови политиофенови производни, изследването на връзката между структурата и свойствата на политиофена и подобряването на свойствата на политиофенови производни чрез структурна модификация привлякоха вниманието на изследователите. От гледна точка на фотоволтаичните материали, тези политиофенови производни трябва да имат най-основните свойства: добра разтворимост и образуване на филм, широк спектър на абсорбция (особено в областта на видимата светлина) и висока подвижност на носителя.