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太阳能薄膜的可塑性有多强?

Fkhcc 2017-08-31
太阳能薄膜材质是像塑料膜还是其他的?用什么材料能模拟它的可塑性。
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这是个很有意思的问题,我没法给你准确的数据,但是可以描述一下:

薄膜太阳能有好几种,非晶或微晶硅,CIGS,CdTe,有机薄膜。
- 对于非晶或微晶硅来说,非晶硅本身的可弯折性应该是很好的,它毕竟是非晶结构,特别特别薄,而且经过了高温,内部的应力比较小,不大会因为多次弯曲而失效。非晶硅抗弯折性的瓶颈在于TCO电极,无论ITO,AZO还是FTO在多次弯折后均会有不同程度的电学性能下降。
- 对于CIGS来说,吸收层CIGS是经过高温的,应力释放了,不过由于CIGS是多晶结构,且膜厚比非晶硅厚,可能抗弯折性会差些但不会差很多,正常使用下没问题。CIGS的瓶颈依旧是TCO电极,以及Mo背电极。Mo是很脆的金属,而且是溅射上去的,内应力比较大。
- CdTe和CIGS类似,也是金属背电极和TCO前电极对其因为弯折引起的失效付主要责任。
- Z后是有机薄膜,估计有机薄膜应该是能够实现Z高可塑性的太阳能电池了,它的功能层是有机小分子或高分子层,金属电极可以是很薄的活泼金属,一般活泼金属都是很软的,TCO可以用有机的透明导电高分子做。这样基本可以随便弯……

但是,且慢。你既然问到太阳能薄膜的可塑性,就一定默认把它做在柔性的基材上面,否则做在玻璃上谁能够去塑它呢。这样我们还要考虑两个问题:1. 基材本身的可塑性,2. 封装的问题。

基材本身的话,现在有塑料、金属箔、柔性玻璃等几种备选,其可塑性自然是塑料〉金属箔〉〉柔性玻璃。

但是,从封装的角度,有机太阳能由于见到外界的空气和水份就会迅速挂掉,对封装要求特别高,但有机太阳能Z适合的柔性塑料衬底要采用无机的薄膜进行水汽阻隔,电池顶部也必须有相似的封装。这样阻隔和封装薄膜的弯折性就成了有机太阳能电池的瓶颈。与其他电池比较的话,TCO等膜看的是它在弯折后电学性质的改变,而封装薄膜看的是它在弯折后透气性能的改变,两者也是很难比较的。

回到你的问题,用一种材料描述它的可塑性。短期来看,它的基材是什么材料,它就具备哪种材料的可塑性,因为薄膜太阳能电池实在是太薄了,微不足道。但从长期来看,你要知道多次弯折后太阳能电池性能的衰退,那只能具体问题具体分析,用实验数据说话了。
1 0 2017-09-01 0条评论 回复
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