最新太阳能电池pptppt课件.ppt

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1、太阳能电池ppt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挑战。太阳能电池的发展历程及现状1951年生长p

2、-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

3、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

4、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

5、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。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。太阳能电池的原理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PN结中N型半导体的空穴往P型区移动，而P型

6、区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。实质：光能转换为电能太阳能电池的分类●硅太阳能电池●多元化合物薄膜太阳能电池●聚合物多层修饰电极型太阳能电池●纳米晶太阳能电池【染料敏化纳米晶体太阳能电池】●有机太阳能电池硅太阳能电池硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和

7、非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品。硅太阳能电池多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。非晶硅具有较高的光吸收系数.特别是在0.3-0.75um的可见光波段,它的吸收系数比单晶硅要高出一个