扬州科士达蓄电池总代理

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单结晶硅太阳能电池
单晶硅太阳电池其特征如下：
(1) 原料硅的藏量丰富。由于太阳光的密度极低，故实用上需要大面积的太阳电池，因此在原材料的供给上相当重要，再加上Si材料本身对环境影响极低。
(2) 由单晶硅制造技术或p-n接合制作技术，为电子学上Si集成电路的基础技术，随着技术成熟度增加而进步神速。

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(3) Si 的密度低，材料轻。特别是应力相当强，即使厚度在50μm 以下的薄板，强度也够。
(4) 与多晶硅及非晶硅太阳电池比较，其转换效率较高。
(5) 发电特性极稳定。在灯塔与人造卫星实用上，约有20年耐久性。
(6) 由于能阶构造属于间接迁移型，在太阳光谱的主区域上，光吸收系数只有103cm-1 程度，相当小。故为吸收太阳光谱，需要100μm 厚的硅。
目前单晶硅太阳能电池的开发是朝着降低成本和提升效率的两方面着手，单晶硅太阳能电池（Cell）的转换效率约为15-17％，而模块（Module）化后其转换效率约为12-15％，一般厂商对模块化转换效率的定义，是依照该模块中最低太阳能电池转换效率的效率为基准，而不是取太阳能电池的平均转换效率，如图6 所示。现阶段的发展是以铸造硅（Cast Si）为主要材料，而其每10 cm2 的单位转换效率已高达17.2％，并同时进入量产期。目前世界上效率最高是由澳洲的Mr. Green 所开发出来，其面积为4cm2 所得到转换效率可高达23.4％。

图6 串联效率不同的太阳能电池
3.2 多结晶硅太阳能电池
单晶硅太阳能电池虽有其优点，但因价格昂贵，使得单晶硅太阳能电池在低价市场上的发展备受阻碍。而多晶硅太阳能电池则是以降低成本为优先考虑，其次才是效率。多晶硅太阳能电池降低成本的方式主要有三个，一是纯化的过程没有将杂质完全去除，二是使用较快速的方式让硅结晶，三是避免切片造成的浪费。因为这三个原因使得多结晶硅太阳能电池在制造成本及时间上都比单晶硅太阳能电池少，但因为这样使得多晶硅太阳能电池的结晶构造较差。多晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池虽然结晶构造不一样但发电原理一样。多晶硅太阳能电池结晶构造较差主要的原因有两个，一是本身含有杂质，二疏在结晶的时候速度较快，硅原子没有足够的时间成单一晶格而形成许多结晶颗粒。结晶颗粒愈大则效率与单晶硅太阳能电池愈接近，结晶颗粒愈小则效率愈差。效率差的原因是颗粒与颗粒间存在着结晶边界，结晶边界存在许多的悬浮键，悬浮键会与自由电子复合而使电流减少，而且结晶边界的硅原子键结情况较差，容易受紫外线破坏而产生更多的悬浮键。随着使用时间的增加，悬浮键的数目也会随着增加，光电转换效率因而逐渐衰退。此外杂质多半聚集在结效率100％效率75％串联组合晶边界，杂质的存在会使自由电子与电洞不易移动。结晶边界的存在使得多晶硅太阳能电池的效率降低，悬浮键的增加使得光电转换效率衰退，这两个是多晶硅太阳能电池的主要缺点，而成本低为其主要优点。
多晶硅太阳能电池在工业上的运用，目前可达到每100cm2 的单位转换效率为15.8％（Sharp公司），若在实验室中也能做到面积每4cm2 的单位转换效率为17.8％（UNSW），多晶硅太阳能电池的一般转换效率约为10-15％，模块化的转换效率约为9-12％。由上述的效率和模块化观点，我们不难发现为什么单晶硅较常被采用的原因。
3.3 族化合物半导体
族化合物半导体太阳能电池特征如下：
(1) 高效率：已知太阳能电池的光电转换理论效率，与半导体的禁制带宽有关。与太阳光光谱整合点来看，有1.4~1.5eV 左右禁制带宽的半导体，适合高效率太阳电池材料。与禁制带宽为1.1eV 的Si比较，1.41eV的GaAs，1.35eV 的InP或1.44eV 的CdTe 有较高效率。
(2) 适合薄膜化：因为Si为间接迁移型能阶构造，光吸收系数小，为吸收充足的太阳光，如图7所示，需要100μm以上的厚度，而化合物半导体多为直接迁移型，光吸收系数大，有数μm 的厚度，即可有充分的效率。对于太阳电池薄膜化，可节省材料与电力。
(3) 可耐放射线损伤：一般动作领域浅与直接迁移型的故，少数单体扩散长度也短，耐放射线佳。因此，如Ⅲ-V 族化合物太阳电池，更适合太空用途。
(4) 高集光动作：比Si的禁制带幅还要宽的化合物半导体，在高温动作时，暗电流的变化较小，故太阳电池效率的降低较小，如图8所示。因此，集光动作时温度的影响较小，可以比Si 结晶的太阳电池有1000 倍以上的高集光动作。
(5) 各种半导体的组合，可使波长感度的带宽域化，可期待高效率化。族化合物半导体，可以达到30-40％的超高效率，这种太阳能电池的第二代有较小单位面积，但却拥有超高效率的特性，已在专业实验室中获得证实，例如磷化镓铟（GaInp）/砷化镓（GaAs）已可得到将近30％的效率。而就所知，利用聚光方式可使太阳能电池的转换效率再向上提升，例如把砷化镓（GaAs）/锡化镓（GaSn）迭层起来，太阳能电池在聚光下的转换效率也可高达35.8％，这是目前世界上所得到最高转换效率的太阳能电池。

图7 Si及GaAs太阳能电池理论效率与膜厚，粒径关系

图8 化合物半导体的光电池转换效率
3.4 薄膜型太阳能电池
薄膜型太阳能电池由于使用材料较少，就每一模块的成本而言比起堆积型太阳能电池有着明显的减少，制造程序上所需的能量也较堆积型太阳能电池来的小，它同时也拥有整合型式的连接模块，如此一来便可省下了独立模块所需在固定和内部连接的成本。未来薄膜型太阳能电池将可能会取代现今一般常用硅太阳能电池，而成为市场主流。
非晶硅太阳能电池与单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池的最主要差异是材料的不同，单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池的材料都疏，而非晶硅太阳能电池的材料则是SiH4，因为材料的不同而使非晶硅太阳能电池的构造与晶硅太阳能电池稍有不同。
SiH4 最大的优点为吸光效果及光导效果都很好，但其电气特性类似绝缘体，与硅的半导体特性相差甚远，因此最初认为SiH4 是不适合的材料。但在1970年代科学家克服了这个问题，不久后美国的RCA制造出第一个非晶硅太阳能电池。虽然SiH4 吸光效果及光导效果都很好，但由于其结晶构造比多晶硅太阳能电池差，所以悬浮键的问题比多晶硅太阳能电池还严重，自由电子与电洞复合的速率非常快；此外 SiH4 的结晶构造不规则会阻碍电子与电洞的移动使得扩散范围变短。基于以上两个因素，因此当光照射在SiH4上产生电子电洞对后，必须尽快将电子与电洞分离，才能有效产生光电效应。所以非晶硅太阳能电池大多做得很薄，以减少自由电子与电洞复合。由于SiH4的吸光效果很好，虽然非晶硅太阳能电池做得很薄，仍然可以吸收大部分的光。

促进裂解水制氢

以水制氢：以水为原料高效制备氢气和氧气是阻碍水电解槽及燃料电池发展的技术瓶颈。麻省理工和德州奥斯汀分校的研究人员通过控制合成条件，制备出了SrCoO2.7化合物，结果表明该材料具有非常高的裂解水活性，远高于目前最好的氧化铱催化剂。并且研究人员揭示了水解制氢的原子尺度反应机理，其主要是由于钴氧化物独特的电子结构导致了该反应的高效进行。该结果若能够成功运用，

将大大促进可再生能源制氢技术的推广，甚至以水为燃料的电动汽车将成为可能。

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蓄电池已经在我们的生活中很普遍了，家电、汽车等蓄电池的应用范围非常广泛。杭州鹏冠科技有限公司专业生产代理UPS不间断电源和蓄电池。蓄电池在我们的生活中扮演着十分重要的角色，我们都知道，那就是电池用旧了要全部换掉，绝不能新旧混装搭配使用。
由于人们在蓄电池的使用中并不十分了解，所以在蓄电池使用中多多少少会出现一些错误。例如，新旧蓄电池一起串联使用，殊不知，这种做法会缩短新蓄电池的使用寿命。
新蓄电池由于化学反应物质较多，端电压较高，内阻较小，而旧蓄电池端电压较低，内阻较大，一般12V新蓄电池内阻为0.015-0.018欧姆，旧蓄电池的内阻却多在0.085欧姆以上，如果将新旧蓄电池串联使用，那么在充电状态下，旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压，结果造成新蓄电池尚未充满，而旧蓄电池早已经过高，而在放电状态下，由于新蓄电池的容量比旧的蓄电池容量大，结果造成旧蓄电池过量放电，甚至引起旧蓄电池反极，蓄电池鼓胀造成副作用。它会损耗新蓄电池的电能，同时也会造成电器内部的电压不稳，也存在着旧蓄电池使用过度所带来的危险。
新旧蓄电池千万不能混搭使用，混搭使用不但不能省电，反而浪费电能，结果是得不偿失。