光电池的制备方法与应用 (毕业论文)

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1、光电池的制备方法与应用系部：电子信息工程系专业：光电子技术班级：光电09303设计者：指导教师：日期：2012年3月光电池的制备方法与应用摘要：光电池又名太阳能电池。太阳能（光能）是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。本论文的书写旨在掌握当前光电池的种类以及主流电池的制备方法、光伏发电的背景、光伏发电的原理，在此基础之上了解相关的光电池的社会应用。本论文设计确定了如下的基本思路：1.硅光电池特性研究；2.光伏发电产业的背景；3.

2、光伏发电的原理；4.光电池的制备方法；5.光电池的社会应用；由于本人水平有限，加之时间紧迫，不妥之处、疏漏的地方是难免的，敬请老师批评指正，谢谢。关键词：硅光电池；光伏发电；太阳能电池目录1光电池的基础11.1光电池发展历史11.2半导体材料与理论21.2.1半导体材料的导电性能32硅光电池特性研究42.1硅光电池的基本原理42.2硅光电池的主要特性52.2.1硅光电池的主要参数和照度特性52.2.2硅光电池的负载特性52.2.3硅光电池的光谱特性62.2.4硅光电池的温度特性62.3硅光电池的特性研究实验72.3.1测量硅光电池的光谱的响应特性72.3.2测

3、量硅光电池的负载特性93光电池的制造113.1表面绒面化113.1.1绒面受光面积113.1.2绒面反射率123.2发射区扩散123.3SiN钝化与APCVD淀积TiO2123.4PECVD淀积SiN133.5共烧形成金属接触133.6电池片测试143.6.1光电池的测试原理144光电池的应用164.1光电池的运用范围164.2光电池的种类174.2.1硅光电池174.2.2多元化合物薄膜光电池174.2.3聚合物多层修饰电极型光电池184.2.4纳米晶光电池184.2.5有机光电池184.3光电池家庭化的应用184.4光电池的市场与应用194.5我国光电池的

4、发展状况与新进展20总结22参考文献23致谢241光电池的基础1.1光电池发展历史从1839法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应（简称光伏现象）算起，光电池已经经过了160多年漫长的发展历史。从总的发展来看，基础研究和技术进步都起到了积极推进的作用。对光电池的实际应用起到决定性作用的是美国贝尔实验室三位科学家关于单晶硅光电池的研制成功，在光电池发展史上起到了里程碑的作用。至今为止，光电池的基本结构和机理没有改变，光电池后来的发展主要是薄膜电池的研发，如非晶硅光电池、CIS光电池、CdTe光电池和纳米敏化光电池等，此外主要的是生产技术的进步，如

5、丝网印刷、多晶硅光电池生产工艺的成功开发，特别是氮化硅薄膜的减反射和钝化技术的建立以及生产工艺的高度自动化等。具体的发展时段如下：-1839法国实验物理学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应,简称为光伏效应；-1877W.G.Adams和R.E.Day研究了硒(Se)的光伏效应，并制作第一片硒太阳电池；-1883美国发明家CharlesFritts描述了第一片硒太阳电池的原理；-1904Hallwachs发现铜与氧化亚铜(Cu/Cu2O)结合在一起具有光敏特性；-1918波兰科学家Czochralski发展生长单晶硅的提拉法工艺；-1921德国物理学

6、家爱因斯坦由于1904年提出的解释光电效应的理论获得诺贝尔（Nobel）物理奖；-1930B.Lang研究氧化亚铜/铜(Cu/Cu2O)太阳电池，发表“新型光伏电池”论文；-1932Audobert和Stora发现硫化镉(CdS)的光伏现象；-1953Wayne州立大学DanTrivich23博士完成基于太阳光谱的具有不同带隙宽度的各类材料光电转换效率的第一个理论计算；-1954RCA实验室的P.Rappaport等报道硫化镉(CdS)的光伏现象；(RCA:RadioCorporationofAmerica,美国无线电公司)；-1957Hoffman电子的单晶

7、硅电池效率达到8%；D.M.Chapin，C.S.Fuller和G.L.Pearson获得“太阳能转换器件”专利权；-1959Hoffman电子实现可商业化单晶硅电池效率达到10%，并通过用网栅电极来显著减少光伏电池串联电阻；卫星探险家6号发射，共用9600片电池列阵，每片2平方厘米,共约20W；-1972法国人在尼日尔一乡村学校安装一个硫化镉光伏系统，用于教育电视供电；-1997世界太阳电池年产量超过125.8MW；-2001世界太阳电池年产量超过399MW;WuX.,DhereR.G.,AibinD.S.等报道碲化镉（CdTe）电池效率达到16.4%；单晶

8、硅太阳电池售价约为3USD/W；-20