太阳能电池ppt

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1、太阳能电池启明物理0901班庞贵明导读★太阳能电池的产生背景★太阳能电池的发展历程及现状★太阳能电池的原理★太阳能电池的分类★结束语太阳能电池的产生背景自从两次工业革命以后，煤、石油、天然气等化石燃料相继被广泛地应用到生产生活的各个方面。随着社会经济的不断发展和人类文明的不断进步，人类对能源的需求量不断飞速增长。然而，这些曾经被人们广泛应用并且现在还在被使用的基本都是不可再生能源。其有限的储量与人类无限的需求之间构成了不可调和的矛盾。其次，煤、石油、天然气等化石燃料燃烧后会产生大量的二氧化碳气体，造成温室效应，加速全球气候变暖，给人类及其他动植物的生存构成巨大

2、挑战。太阳能电池的产生背景再者，这些不可再生能源的大量使用，还会产生环境污染、生态破坏等严重问题。因此，开发一种储量巨大、清洁、无污染的可再生能源已经成为当今社会的广泛共识。与常规能源相比，太阳能具有三大优势：其一，它是人类可以利用的最丰富的能源。据统计，在过去的漫长的十几亿年中，太阳只消耗了它本身能量的2%。按照这种速度计算，太阳足以供给人类使用几十亿年，可谓取之不尽、用之不竭。太阳能电池的产生背景其二，在地球上，只要有光照的地方都有太阳能，这样我们就可以就地开发利用，不存在运输问题，尤其对于交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有实用价值。其三，太阳能是一种

3、十分清洁的能源。在开发和利用太阳能时，不会产生废渣、废水和废气；也没有噪音，更不会产生大气污染、影响生态平衡等环境问题。因此，太阳能是一种非常合适的新能源，研究和开发太阳能，对于我们人类今后的生产生活乃至生存，都具有十分重要的意义！太阳能电池的发展历程及现状1839年，法国物理学家贝克勒尔（E.Becquerel）发现液体的光生伏特效应【光生伏特效应：半导体受到光照时产生电动势的现象】1877年，亚当斯（W.G.Adams）研究了硒的光伏效应，并制作了第一片硒太阳能电池1883年，美国发明家查尔斯描述了第一块硒太阳能电池的原理1918年，波兰科学家Czochr

4、alski发展了生长单晶硅的提拉法工艺1941年奥尔在硅上发现光伏效应太阳能电池的发展历程及现状1951年生长p-n结，实现制备单晶锗电池1954年，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。1958年，我国研制出首块单晶硅1960年，Hoffman电子实现单晶硅电池效率达到14%1977年，D.E.Carlson和C.R.Wronski制成第一个非晶硅太阳能电池2007年，我国成为生产太阳能电池最多的国家太阳能电池的发展历程及现状太阳能电池的发展历程及现状根据Dataquest的统计资

5、料显示，目前全世界共有136个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中。其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研究开发，积极生产各种相关的节能新产品。目前，许多国家正在制定中长期太阳能开发计划，准备在21世纪大规模开发太阳能：美国能源部推出了“国家光伏计划”和“太阳能路灯计划”；日本提出了“阳光计划”；日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家决定携手合作，在亚洲内陆和非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站。太阳能电池的发展历程及现状我国对太阳能电池的研发工作十分重视。国家发改委制定的“光明工程”将筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用，计划到2015年全国

6、太阳能发电系统总装机容量达到300兆瓦。目前，我国已有10条太阳能电池生产线，年生产能力约为4.5MW，其中8条生产线是从国外引进的。在这8条生产线中，有6条单晶硅太阳能电池生产线，2条非单晶硅太阳能电池生产线。位于天津的国家纳米技术与工程研究院（CNANE）、隶属于中国科学院的长春应用化学研究所（CIAC）以及中国纳米技术产业化基地(NIBC)在这方面有所研究。太阳能电池的原理当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照左图：正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因

7、为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成p型半导体。同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。PN结太阳能电池的原理当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达

8、到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形