電池全自動疊片裝備設(shè)備技術(shù)指標(biāo)

產(chǎn)品尺寸300＊250mm；2～3s/片。

電池批量化組裝。 2100433B

疊片機其工作原理是將正、負(fù)極片裝入料盒中，機械手左右運動，在正、負(fù)極料盒中拾取極片，經(jīng)二次定位，交替將正、負(fù)極片放在疊片臺上。隔膜主動放卷，疊片臺帶動隔膜左右往復(fù)移動形成Z字疊繞。疊片完成后，按照設(shè)定長度切斷，自動送出人工貼膠。

多元化合物太陽能電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽能電池?，F(xiàn)在各國研究的多元化合物太陽能電池品種繁多，但絕大多數(shù)尚未工業(yè)化生產(chǎn)。半導(dǎo)體化合物GaAs，CdTe，Cu(In, Ga)Se2(CIGS)的禁帶寬度接近于光伏電池所要求的最佳禁帶寬度，它們具有高的光電轉(zhuǎn)化效率，又有較低的制作成本，可以用來制造薄膜疊層太陽能電池。

GaAs 是III-V 族半導(dǎo)體材料，禁帶寬度1.42 eV，與太陽光譜匹配，是理想的太陽能電池材料。單結(jié)GaAs 電池只能吸收特定光譜的太陽光，轉(zhuǎn)換效率不高。不同禁帶寬度的III-V

族材料制備的多結(jié)GaAs 電池，按禁帶寬度由大到小疊合，這些III-V 族材料分別吸收和轉(zhuǎn)換太陽光譜的不同子域， 可大幅提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。由于鎵比較稀缺，砷有毒，制造成本高，此類太陽能電池的發(fā)展受到一定的影響。目前， 國際上已對AlGaAs/GaAs，GaInP2 /GaAs，GaInAs/Inp，GaInP/GaInAs 等雙結(jié)疊層太陽能電池進行過研究， 其中對GaInP2 /GaAs 疊層太陽能電池的研究居多。

這種電池結(jié)構(gòu)首先由Olson 在1990 年提出，他發(fā)現(xiàn)GaInP2材料可以作為疊層太陽能電池的頂層電池。目前國外報道的GaInP2 /GaAs 雙結(jié)疊層太陽電池的光轉(zhuǎn)換效率已達25.7%。產(chǎn)業(yè)化成熟產(chǎn)品轉(zhuǎn)換效率約23.1%， 并逐步用作衛(wèi)星等航天器的供電電源，前景十分廣闊。不過，造價昂貴一直是GaInP2 /GaAs 疊層電池難以大批量生產(chǎn)的直接原因， 選用價格低廉的Ge 襯底是降低成本， 減小GaInP2 /GaAs 疊層太陽能電池自身重量的有效途徑。國外對此已研究多年，近年國內(nèi)研究也開始深入。上海交通大學(xué)物理系的陳鳴波、崔容強等采用低壓金屬有機物化學(xué)氣相沉積工藝制備P-N 型的GaInP2 /GaAs 疊層太陽能電池樣品，并對GaInP2頂層電池進行改進，制得的電池光電轉(zhuǎn)換效率為23.82%。其他雙結(jié)太陽能電池如Al0.37Ga0.63As/GaAs(Ge)兩者的禁帶寬度分別為1.93 eV 和1.42 eV，正處于疊層太陽能電池所需的最佳匹配范圍，其效率達到23%。

在雙結(jié)電池的基礎(chǔ)上，1993 年在國外就有報道研制出三結(jié)Ga0.5In0.5P/GaAs/Ge 疊層太陽能電池。1996 年，美國光譜實驗室研制的該類電池的最高效率達到25.7%， 小批量生產(chǎn)平均效率達到23.8%，1997 年大批量生產(chǎn)平均效率達到24.5%。2000 年最高效率達到29%，2002 年大批量生產(chǎn)平均效率達到26.5%。目前，國際上從事多結(jié)電池批產(chǎn)的最知名的兩家公司是美國的光譜實驗室和Emcore 公司， 其年批產(chǎn)能力分別為500 kW 和200 kW。

作為II-VI 族化合物半導(dǎo)體CdTe，是禁帶寬度為1.46 eV的直接禁帶半導(dǎo)體，很接近太陽能電池需要的最優(yōu)化禁帶寬度，吸收系數(shù)約為105 cm-1，就太陽輻射光譜中能量高于CdTe禁帶寬度的范圍而言，1μm 厚的CdTe 可以有效吸收其99%[10-11]。目前，國內(nèi)的CdS/CdTe 太陽電池是研究熱點，報道的最高光電轉(zhuǎn)換率是由李愿杰等[12]制造的單層CdS/CdTe，效率為13.38%。該實驗室還制造出多層疊層CdS/CdTe 太陽能電池，結(jié)構(gòu)為CdS/CdTe/CdS/CdTe/ZnTe:Cu/Ni。這種疊層太陽能電池的效率可以達到8.16%。

Cu(In, Ga)Se2(CIGS)太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率高、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強，且制造成本低，倍受重視，是新一代太陽能電池。它的最高的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達到19.5%。為了提高效率，可以制成CGS/CIS 層疊太陽能電池，這種電池的轉(zhuǎn)換效率據(jù)報道已經(jīng)達到33.9%，該疊層電池的穩(wěn)定性、直接帶寬、高吸收系數(shù)對于生產(chǎn)低成本、高效率的兩結(jié)疊層太陽能電池來說是可取的。對于兩結(jié)疊層太陽能電池，其頂層電池對全部轉(zhuǎn)換效率的貢獻大，所以要達到CGS/CIS 25%的轉(zhuǎn)換效率，需要轉(zhuǎn)換效率大于15%高質(zhì)量的CGS 頂層電池。