毕业论文-薄膜电池技术在光伏建筑中的应用

《毕业论文-薄膜电池技术在光伏建筑中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计(论文)薄膜电池技术在光伏建筑中的应用学院交通运输学院年级2011级班专业光伏发电技术及应用学号201102010120学生姓名龙涛指导老师曾新一2014年1月授人以渔能力为本第II页四川科技职业学院毕业设计(论文)摘要硅太阳电池的应用日趋广泛,但昂贵的原材料成为发展的瓶颈.硅原料虽然不稀缺，但提纯难度太大，价格居高不下。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

2、定和内部连接的成本。一旦薄膜电池效率达到业主能接受的范围，硅电池很难生存。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。光伏电站本来位置偏僻，不会太介意多占点空间来弥补转换效率上的不足。而且在全年的发电量中，薄膜电池要高于晶硅电池单晶硅电池虽然效率高13%~17%。关键词：薄膜电池；年发电量；市场洗牌第II页四川科技职业学院毕业设计(论文)目录第一章绪论11.1薄膜太阳能电池迎来发展机遇11.2薄膜太阳能电池的工作原理2第二章光伏系统的设计基础5第三章薄膜太阳能电池在建筑上的设计83.1蓄电池及其容量

3、的计算83.2控制器113.3逆变器133.4薄膜太阳能组件方阵的计算15第四章薄膜电池在建筑上的运用优点解读164.1薄膜电池内外市场洗牌在所难免164.2光伏建筑一体化174.3薄膜电池的年发电量高于晶硅电池184.4薄膜电池运用于建筑的优点18第五章薄膜电池在建筑上的运用困难20结论21致谢24参考文献25第25页四川科技职业学院毕业设计(论文)第一章绪论1.1薄膜太阳能电池迎来发展机遇在国内光伏电池分为两大阵营：晶硅电池和薄膜电池。而后，晶硅电池占据了主要市场，薄膜电池相对弱势。据业内人士介绍，两者差距主要在成本和转换率

4、方面，晶硅电池转换率可达14%~16%，但成本比薄膜要高30%多;而薄膜电池虽然低价，但转换率只有6%~8%，比晶硅电池要低得多。本次《规划》意见稿的出台，对薄膜电池而言或是一次新的发展机遇。《规划》意见稿在“十二五”发展重点中，提出重点发展非晶与微晶相结合的叠层和多结薄膜电池，鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池等。“多晶硅不如前几年乐观，但中国各地还在不断地上新项目，装机量依然可以坚持到明年年底。”接受记者采访的新奥有关人士已在新能源行业从业多年，该人士力挺薄膜电池，他也认为，薄膜是太阳能电池板的方向。“但是技术要

5、想成熟，至少还得8~10年。”他最后说。随着太阳能光伏产业的发展，各种鼓励措施相继出台，各地对光伏建筑的补贴增高，各地发展光伏建筑的热情不断升高，促进光伏建筑一体化市场的发展。据了解，目前中国有480亿平方米建筑米面积，而且这一数据还在不断的攀升。如果在其中的10%建立光伏系统发电将形成500GW的太阳能市场。而对于欧美的“双反”政策，薄膜电池迎来了发展的机遇，窗体顶端尽管行业标杆无锡尚德宣布破产重组后，整个产业被一种凝重的悲观氛围所笼罩，但晶硅电池之外的晶硅、碲化镉等薄膜电池未受“双反”政策影响第25页四川科技职业学院毕业设计

6、(论文)1.2薄膜电池的工作原理和过程非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其结构可表示为glass/TCO/pin/Al，还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。如图1-1图1-1薄膜电池结构非晶硅光伏电池 第25页四川科技职业学院毕业设计(论文)非晶硅在可见光谱范围内有着比晶体硅更高的吸收系数，因此，可以大大降低光吸收层的厚度（~1um）。为了有效的抑制光生载流

7、子的复合，非晶硅光电池一般采用p-i-n结构，其中i层为本征层，为光敏感层，而两侧的p-n结产生内电场帮助电荷有效分离。目前，i层一般采用PECVD法生长，这种方法可以在大面积沉积，可以在透明导电玻璃或者柔性衬底上沉积。目前，这种电池的最大问题是效率低，实验室得到的最高转换效率为13%，大面积的光伏模块的效率在4%~8%，制约其效率低的主要原因是Staebler-Wronski效应即光致衰减效应。即当光伏模块工作超过1000小时的时候其效率就会下降到一个很低的效率。主要的原因是在薄膜内部产生的新的缺陷成为载流子的符合中心，从而使

8、效率降低。通过类似晶体硅薄膜电池的方法，采用多层或tandem结构可以有效的消除SW效应，因为，采用这种改进之后可以大大增强i层的内电场，从而使载流子能够有效的分离。非晶硅光伏电池的优点在于沉积温度低，从而可以使用价格低廉的衬底；可以很容易跟屋顶或其他结构复合；