太陽(yáng)電池的性能參數(shù)由開(kāi)路電壓、短路電流、大輸出功率、填充因子、轉(zhuǎn)換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽(yáng)能電池性能好壞的標(biāo)志。
P-N結(jié)太陽(yáng)能電池包含一個(gè)形成于表面的淺P-N結(jié)、一個(gè)條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個(gè)涵蓋整個(gè)背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當(dāng)電池暴露于太陽(yáng)光譜時(shí),能量小于禁帶寬度Eg的光子對(duì)電池輸出并無(wú)貢獻(xiàn)。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會(huì)對(duì)電池輸出貢獻(xiàn)能量Eg,小于Eg的能量則會(huì)以熱的形式消耗掉。因此,在太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,考慮這部分熱量對(duì)電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。
太陽(yáng)能電池的工作電壓和電流是隨負(fù)載電阻而變化的,將不同阻值所對(duì)應(yīng)的工作電壓和電流值做成曲線(xiàn)就得到太陽(yáng)能電池的伏安特性曲線(xiàn)。如果選擇的負(fù)載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積大,即可獲得大輸出功率,用符號(hào)Pm表示。此時(shí)的工作電壓和工作電流稱(chēng)為佳工作電壓和佳工作電流,分別用符號(hào)Um和Im表示。
太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接佳負(fù)載電阻時(shí)的大能量轉(zhuǎn)換效率,等于太陽(yáng)能電池的輸出功率與入射到太陽(yáng)能電池表面的能量之比。太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是衡量電池質(zhì)量和技術(shù)水平的重要參數(shù),它與電池的結(jié)構(gòu)、結(jié)特性、材料性質(zhì)、工作溫度、放射性粒子輻射損傷和環(huán)境變化等有關(guān) 。
許多國(guó)家正在制訂中長(zhǎng)期太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)計(jì)劃,準(zhǔn)備在21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能,美國(guó)能源部推出的是國(guó)家光伏計(jì)劃,日本推出的是陽(yáng)光計(jì)劃。NREL光伏計(jì)劃是美國(guó)國(guó)家光伏計(jì)劃的一項(xiàng)重要的內(nèi)容,該計(jì)劃在單晶硅和器件、薄膜光伏技術(shù)、PVMaT、光伏組件以及系統(tǒng)性能和工程、 光伏應(yīng)用和市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等5個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展研究工作。
中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究開(kāi)發(fā)工作高度重視,早在七五期間,非晶硅半導(dǎo)體的研究工作已經(jīng)列入國(guó)家重大課題;八五和九五期間,中國(guó)把研究開(kāi)發(fā)的放在大面積太陽(yáng)能電池等方面。2003年10月,國(guó)家發(fā)改委、科技部制定出未來(lái)5年太陽(yáng)能資源開(kāi)發(fā)計(jì)劃,發(fā)改委"光明工程"將籌資100億元用于推進(jìn)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,計(jì)劃到2015年全國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)總裝機(jī)容量達(dá)到300兆瓦。中國(guó)已成為全球光伏產(chǎn)品大制造國(guó),中國(guó)即將出臺(tái)的《新能源振興規(guī)劃》,中國(guó)光伏發(fā)電的裝機(jī)容量規(guī)劃為2020年達(dá)到20GW,是原來(lái)《可再生能源中長(zhǎng)期規(guī)劃》中1.8GW的10多倍。
太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已從軍事領(lǐng)域、航天領(lǐng)域進(jìn)入工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、 通信、家用電器以及公用設(shè)施等部門(mén),尤其可以分散地在邊遠(yuǎn)地區(qū)、高山、沙漠、海島和農(nóng)村使用,以節(jié)省造價(jià)很貴的輸電線(xiàn)路。但是在現(xiàn)階段,它的成本還很高,發(fā)出1kW電需要投資上萬(wàn)美元,因此大規(guī)模使用仍然受到經(jīng)濟(jì)上的限制。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,隨著太陽(yáng)能電池制造技術(shù)的改進(jìn)以及新的光—電轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)明,各國(guó)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和對(duì)再生清潔能源的需求,太陽(yáng)能電池仍將是利用太陽(yáng)輻射能比較切實(shí)可行的方法,可為人類(lèi)未來(lái)大規(guī)模地利用太陽(yáng)能開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。
組件線(xiàn)又叫封裝線(xiàn),封裝是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵步驟,沒(méi)有良好的封裝工藝,多好的電池也生產(chǎn)不出好的組件板。電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到,而且還增強(qiáng)了電池的抗擊強(qiáng)度。產(chǎn)品的和高壽命是贏得可客戶(hù)滿(mǎn)意的關(guān)鍵,所以組件板的封裝質(zhì)量非常重要。