太阳能电池知识介绍ppt课件.ppt

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1、太陽能電池知識介紹吴传盟1太陽能電池的應用太陽能電池的定義及分類太陽能（硅）電池的工作原理太陽能電池板的制作工藝太陽能電池的發展狀況2太陽能電池的應用上世紀60年代，科學家們就已經將太陽電池應用於空間技術——通信衛星供電，軍事等領域。目前被廣泛應用於庭院燈、太陽能發電戶用系統、村寨供電的獨立系統、光伏水泵（飲水或灌溉）、通信電源、石油輸油管道陰極保護、光纜通信泵站電源、海水淡化系統、城鎮中路標、高速公路路標、袖珍式電子計算器、電子鐘表及影印機等。3太陽能電池的應用太陽能電池4太陽能電池是一種對光有響應并且能夠將光能轉換成電力的器件。而能產生光電轉換效應的材

2、料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅，染料敏化纳米晶体等。什么是太陽能電池？5太陽能電池的分類單結晶形多結晶形結晶系薄膜式非結晶系薄膜式硅太陽能電池)多元化合物薄膜太陽能電池納米晶太陽能電池聚合物多層修飾電極型太陽能電池按材料分按結晶狀態分非晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池單晶硅太陽能電池硫化镉太陽能電池砷化镓太陽能電池铜铟硒太陽能電池光伏太陽能電池化學太陽能電池6硅太陽能電池1、單晶硅太陽電池是當前開發最快的一種太陽能電池，它的結構和生產工藝已定型，產品已廣泛用於空間和地面。這種太陽電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.999％。為了

3、降低生產成本，現在地面應用的太陽電池等採用太陽能級的單晶硅棒，材料性能指標有所放寬。有的也可使用半導體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經過複拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。單晶硅太陽電池的單體片製成後，經過抽查檢驗，即可按所需要的規格組裝成太陽電池元件(太陽電池板)，用串聯和並聯的方法構成一定的輸出電壓和電流。目前在實驗室裏最高的轉換效率為23%,規模生產時的效率為16%。在大規模應用和工業生產中仍佔據主導地位，但由於單晶硅成本價格高，大幅度降低其成本很困難。7硅太陽能電池2、多晶硅太陽能電池，目前太陽電池使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體

4、，或用廢次單晶硅材料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成，然後注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻後，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可提高材料利用率和方便組裝。多晶硅太陽電池的製作工藝與單晶硅太陽電池差不多，其光電轉換效率約14％左右，稍低於單晶硅太陽電池，但其材料製造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。多晶硅陽能電池與單晶硅比較,成本低廉，而效率高於非晶硅電池，其實驗室最高轉換效率為18%,工業規模生產的轉換效率為14%。因此，多晶硅電池不久將會在太陽能電地市場上佔據主導地位。8多晶硅太陽能電池板制作流程9硅太陽能電池

5、3、非晶硅太陽電池的結構各有不同，其中有一種較好的結構叫PiN電池，它是在襯底上先沉積一層摻磷的N型非晶硅，再沉積一層未摻雜的i層，然後再沉積一層摻硼的P型非晶矽，最後用電子束蒸發一層減反射膜，並蒸鍍銀電極。此種製作工藝，可以採用一連串沉積室，在生產中構成連續程式，以實現大批量生產。同時，非晶矽太陽電池很薄，可以製成迭層式，或採用積體電路的方法製造，在一個平面上，用適當的掩模工藝，一次製作多個串聯電池，以獲得較高的電壓非晶硅太陽能電池成本低重量輕，轉換效率較高，便於大規模生產，有極大的潛力。但受制於其材料引發的光電效率衰退效應，穩定性不高，直接影響了它的實

6、際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題，那麼，非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。1011多元化合物薄膜太陽能電池1、硫化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶矽電池低，並且也易於大規模生產，但由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，並不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產品。2、砷化鎵太陽能電池的轉換效率可達28%，GaAs化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照能力強,對熱不敏感，適合於製造高效單結電池。但是GaAs材料的價格不菲,因而在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。3、銅銦硒

7、太陽能電池（簡稱CIS）適合光電轉換，不存在光致衰退問題，轉換效率和多晶矽一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太陽能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由於銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。12聚合物多層修飾電極型太陽能電池以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池製造的研究方向。由於有機材料柔性好，製作容易，材料來源廣泛，成本底等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。但以有機材料製備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比

8、。能否發展成為具有實用意義的產品，還有待於進一步研究探索。13納米