《太阳能电池》PPT课件

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1、太阳能光伏电池什么是太阳能电池?由太阳光的光量子与材料相互作用而产生电势，从而把光的能量转换成电能，此种进行能量转化的光电元件称为太阳电池(SolarCel1)，也可称之为光伏电池。太阳能电池太阳能电池的发展历史太阳能电池的原理太阳能电池的应用太阳能电池的发展前景太阳能电池的发展历史1954年Bell实验室研发出第—个太阳能电池，不过由于效率太低，造价太高，缺乏商业价值。随着航天技术的发展，使太阳能电池的作用不可替代，太阳能电池成为太空飞行器中不可取代的重要部分。1958年3月发射的美国V锄guard1号上首次装

2、设了太阳能电池。1958年5月苏联发射的第3颗人造卫星上也开始装设太阳能电池。到1969年美国人登陆月球，这使得太阳能电池的发展达到了第1个巅峰期。此后，几乎所有发射的人造天体上都装设太阳能电池。20世纪70年代初期，由于中东战争，石油禁运，使得工业国家的石油供应中断，出现了“能源危机”，人们开始认识到不能长期依靠传统能源。于是太阳能电池的应用已被提上了各国政府的议事日程。1990年以后，太阳能的发展开始与民用电相结合，“grid—connectedphotovoltaics~tem”(与市电并联型太阳能电池发电

3、系统)开始推广，太阳能电池不断有新的结构与制造技术被研发出来。至今太阳能电池已经发展到了第2代。第1代太阳能电池包括单晶硅和多晶硅2种，工业化产品效率一般为13％一15％，目前可工业化生产、可获得利润的太阳能电池就是指第1代电池。但是由于生产工艺等因素使得该类型的电池生产成本较高。第2代太阳能电池是薄膜太阳能电池，其成本低于第l代，可大幅度增加电池板制造面积，但是效率不如第1代。太阳能电池的原理最基本的原理——光伏效应(PhotovoltaicEffect缩写PV)太阳能电池(光伏)材料主要包括：产生光伏效应的半

4、导体材料、薄膜衬底材料、减反射膜材料、电极与导线材料、组件封装材料等。电池的分类单晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池薄膜光伏电池单晶硅太阳能电池P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P－N结。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。多晶硅太阳能电池多晶硅电池多半是含有大量单晶颗粒的集合体，或用废次单晶

5、硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成。多晶硅电池相对单晶硅电有一些优点，从制作成本上来说，多晶硅电池相对便宜，并且制作材料简便，节约电耗，总的生产成本低，因此得到了大量的发展。没有明显效率衰退的问题，并且效率高于非晶硅薄膜电池。薄膜光伏电池——多元化合物薄膜太阳能电池主要包括砷化镓化合物、硫化镉及铜铟硒薄膜电池等。砷化镓化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。砷化镓属于III—V族化合物半导体材料，其能隙1．4eV，并且耐高温性强，在二百多度的温度下，光电转换性能仍不受到太大的影响，并且由于其最

6、高光电转换，效率约30％，特别适合做高温聚光太阳电池。太阳能电池的应用目前太阳能电池已从军事领域、航天领域逐渐进入工业、商业、农业、公共实施等领域。尤其可以分散到边远地区、无法通输电线的地区，这样可以大大降低架设输电线路所需要的费用。在电力方面可以应用于大功率发电系统、家庭发电系统等。在交通运输方面也有广泛的用途，像应用于汽车、船舶、道路照明，在我们周围有很多应用，像我们用的计算器、手表等。在军事上的应用在航空领域的应用卫星上的太阳能电池在生活中的应用汽车上的太阳能电池电动玩具上的太阳能电池在公共设施上的应用在工

7、农业上的应用目前对于某一种光电池材料，只是与其对应的光谱段。所以，对单晶硅能量转化的效率的理论极限为27.8%。太阳光中有大量的低能长波光子，降低了太阳能电池的效率。提高转换效率和降低成本是太阳能电池制备中考虑的两个因素，对于目前的硅系太能电池，要想再进一步提高转换效率是比较困难的。太阳能电池的发展前景新型太阳能电池——铁电太阳能电池基本原理：利用其非中心对称型结构，在外加电场情况下，其自发偶极矩能随外加电场方向而改变并且在电场撤去后存在较强剩余极化电场，此电场可使光生载流子分离产生光电流。其本质与利用P-N结产

8、生的异质结界面处的内场有很大的不同。特点：电池的极性可随外加电场的改变而改变。谢谢！