太阳能电池研究进展
文献综述
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（乐山师范学院物理与电子工程学院乐山 614000 ）
摘要：能源和污染问题伴随人类的脚步进入21世纪。太阳能作为清洁能源,是解决人类能源困境的最佳选择。在太阳能的各种有效利用方式中,太阳能电池由于其可以直接将光能转换成电能的优点,成为最简洁光电转换方式。本文主要阐述了文章主要从太阳能电池的发展历程，太阳能电池的种类以及太阳能电池的现状
。
关键词：太阳能电池；太阳能电池种类；光伏效应；研究进展
引言：能源和环境是二十一世纪面临的两个重大问题,据专家估算,以现在的能源消耗速度,可开采的石油资源将在几十年后耗尽,煤炭资源也只能供应人类使用约200年。太阳能电池作为可再生无污染能源,能很好地同时解决能源和环境两大难题,具有很广阔的发展前景。照射到地球上的太阳能非常巨大,大约40min照射到地球上的太阳能就足以满足全球人类一年的能量需求。因此,制备低成本高光电转换效率的太阳能电池不仅具有广阔的前景,而且也是时代所需。
1954年美国贝尔实验室制造出第一块实用的硅太阳电池（转换效率只有6％），初期由于价格昂贵只能用于一些特殊的应用，如人造地球卫星上。到了20世纪60年代和70年代初期，太阳电池价格昂贵，每峰瓦的价格以百美元计，只能应用在无电又特别需要电的特殊场合，如航标灯、通讯和照明等。通过半个世纪的努力，大规模生产的晶体硅太阳电池的转换效率已经达到14％~15％，太阳电池的造价和发电成本已分别降至每峰瓦3美元和每度电25美分，世界太阳电池的年产量达到了540MW。即使如此，其主要应用范围仍然是边远无电地区，解决照明、电视、冰箱、录音机用电以及微波中继站、航空航海信号灯、气象监测、光伏水泵等的用电。
由于太阳能发电具有无污染、安全、寿命长、维护简单、资源永不枯竭等特点，随着世界范围内能源的短缺以及人们环保意识的增强，太阳能被认为是21世纪最重要的新能源。自20世纪80年代以来其产业得到了迅速发展，光伏产业成为了全球发展最快的新兴行业之一。而作为整个光伏产业的核心，太阳电池也得到了快速发展。
1.太阳能电池的发展进程
1.1第一代太阳能电池
包括单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。从单晶硅太阳能电池发明开始到现在，尽管硅材料有各种问题，但仍然是目前太阳能电池的主要材料，其比例约占整个太阳电池产量的90％以上。我国北京市太阳能研究所从20世纪90年代起开始进行高效电池研究，采用倒金字塔表面织构化、发射区钝化、背场等技术，使单晶硅太阳能电池的效率达到了19.8％。
1.2第二代太阳能电池
第二代太阳电池是基于薄膜材料的太阳电池。薄膜技术所需的材料较晶体硅太阳电池少得多，且易于实现大规模生产。薄膜电池主要有非晶硅薄膜电池、多晶硅薄膜电池、碲化镉以及铜铟硒薄膜电池。我国南开大学于20世纪80年代末开始研究铜铟硒薄膜电池，目前在该研究领域处国内领先、国际先进地位。其制备的铜铟硒太阳电池的效率已经超过12％。铜铟硒薄膜太阳电池的试生产线亦已建成。我国在染料敏化纳米薄膜太阳电池的科学研究和产业化研究上都与世界研究水平相接近。在染料敏化剂、纳米薄膜修饰和电池光电效率上都取得与世界相接近的科研水平，在该领域其有一定的影响。
1.3第三代太阳能电池
第三代太阳电池必须具有以下条件：薄膜化，转换效率高，原料丰富且无毒。目前第三代太阳电池还在进行概念和简单的试验研究。已经提出的第三代太阳电池主要有叠层太阳电池、多带隙太阳电池等。虽然太阳能电池材料的研究已到了第三个阶段，但是在工艺技术的成熟程度和制造成本上，都不能和常规的硅太阳能电池相提并论。硅太阳能电池的制造成本经过几十年的努力终于有了大幅度的降低，但是与常规能源相比，仍然比较昂贵，这又限制了它的进一步大规模应用。鉴于此点，开发低成本，高效率的太阳能电池材料仍然有很长的路要走[1]。
2．太阳能电池的种类
2.1 硅太阳能电池
硅太阳能电池中以单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在大规模应用和工业生产中，单晶硅太阳能电池占据主导地位，但单晶硅材料价格高而且制备工艺相当繁琐。为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中典型代表有以高温、快速制备为发展方向的多晶硅薄膜太阳能电池和叠层(多结)非晶硅太阳电池。
2.2多晶硅薄膜太阳能电池
通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450μm 的高质量硅片上制成的，这种硅片由提拉或浇铸的硅锭锯割而成，因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，上世纪70年代中期人们就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒太小未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，目前较成功的为化学气相沉积法:包括低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子增强化学气相沉积(PECVD)和快热化学气相沉积(RTCVD)工艺。此外，液相外延法(LPE)[2]和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。德国夫朗霍费太阳能研究所采用RTCVD法在SSP衬底上制备的太阳能电池转换效率可达8%以上，国内的北京太阳能研究所也采用RTCVD对多晶硅薄膜太阳能电池的制备作了尝试。美国Astropower公司采用LPE制备的电池效率达12.12%。中国光电发展技术中心的陈哲艮[3]研究员采用液相外延法在冶金级硅片上生长出硅晶粒，并设计了一种类似于晶体硅薄膜太阳能电池的新型太阳能电池。多晶硅薄膜电池所使用的硅远较单晶硅少，无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备，成本远低于单晶硅电池而效率高于非晶硅薄膜电池,具有良好的发展前景。
2.3非晶硅薄膜太阳能电池
非晶硅薄膜太阳能电池由于其成本低、便于大规模生产而普遍受到人们的重视并得到发展[4]。目前非晶硅薄膜太阳能电池的制备方法有很多，以PECVD 法最为成熟。该法可以在低温下来制备非晶硅薄膜太阳能电池。其中单结非晶硅太阳能电池转换效率已超过12.15 %[5]。日本中央研究院制得的非晶硅电池的转换效率最高为13.12 %[6]。南开大学的耿新华等[7]采用工业用材料，以铝背电极制备出面积为20×20cm2、转换效率为8.128%的a-Si/a-Si叠层太阳能电池。由于非晶硅的光学带隙为1.7eV，使材料本身对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，这样一来就限制了非晶硅太阳能电池的转换效率。此外，其光电效率会随着光照时间的延续而衰减，即所谓的光致衰退S-W效应[8]，使得电池性能不稳定。解决这些问题的途径就是制备叠层太阳能电池,该方面研究已取得两大进展:第一，三叠层结构非晶硅太阳能电池转换效率达到13%;第二,三叠层太阳能电池年生产能力达5MW[9]。
2.4 多元化合物薄膜太阳能电池
单晶硅电池的替代品主要包括砷化镓等Ⅲ-Ⅴ族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟硒薄膜电池等。与非晶硅薄膜太阳能电池相比，上述电池具有效率高、成本低、易于大规模生产的特点。但由于镉有剧毒，容易产生环境污染问题。因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代品。砷化镓等Ⅲ-Ⅴ族化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换
效率也受到人们的普遍重视。Ⅲ-Ⅴ族化合物，如GaAs、GaSb、GaInP等电池材料都得到了开发。1998年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的GaAs太阳能电池转换效率为24.12%，首次制备的GaInP电池转换效率为14.7 %。该研究所还采用堆叠结构制备GaAs/GaSb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是GaSb。所得到的电池效率可达31.11%.铜铟硒CuInSe2简称CIS，其能隙为1.1eV 适于太阳光的光电转换。另外，CIS薄膜太阳能电池不存在光致衰退问题，可用作高转换效率薄膜太阳能电池材料。主要制备方法有真空蒸镀法和硒化法。其转换效率从上世纪80年代最初的8%已发展到目前的15%左右[10]。日本松下公司开发的掺镓的CIS电池，光电转换效率已达15.13 %(面积1cm2)。CIS作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，但铟和硒都是比较稀有的元素，不易获得。
2.5 有机物太阳能电池
有机物太阳能电池制备工艺简单(真空蒸镀或涂敷)，具有制造面积大、廉价、简易、柔性等优点，可以制备在可卷曲折叠的衬底上形成柔性的太阳能电池。目前，有机太阳能电池在特定条件下光电转换率已达9.15%[11]。1974年,K.Ghosh等制造出Al/MgPc/Ag肖脱基势垒(Schottky-barrier)光电池，对短路电流、有机染料光吸收常数、有机膜层厚度、载流子扩散长度等的关系进行了研究.A.R. Inigo 等在Polyaniline (Pani) Schottky - barrier 电池中加入CuPc 粉末,增加并拓宽了有机膜层的光吸收幅度;在CuPc单晶中掺杂I2 时，CuPc层的电导率增大3个数量级.G.D.Sharma等对金属/染料或敏化染料SnO2的Schottky- barrier电池研究发现通过对染料的敏化和提高电极的功函，势垒高度和激活能都得到了降低。染料敏化后金属/半导体界面的耗尽层宽度减小，导致近界面的电场增强，强电场迅速将激子分裂成自由电子和空穴，因而提高了电导率和整体效率;另一方面由于空间电荷密度提高而导致的耗尽层宽度收缩也可能限制有机光电池的性能。另外，入射Schottky-barrier电池光电导层的光强有很大部分被电极反射掉，降低了光电池转换效率.S.Hayashi等从共振观点出发，用SPP(surface plasmon polaritons) 激发技术改善了CuPc Schottky- barrier电池,在入射角45°的白光照射下，光电转换效率提高到原来的2.13倍。
2.6纳米晶化学太阳能电池
湿化学太阳能电池是一种通过光电极将太阳能转换为电能或电能和化学能的电器件。目前最成功的是Gratzel 等[12]人提出的染料敏化纳米二氧化钛薄膜为光阳极的太
阳能光电池(简称为Gratzel 电池) ,其光电转换效率在模拟日光照射下(AM1.5) 已达10 %.Muakoshi 等[13]以纳米二氧化钛颗粒表面合成导电聚合物聚吡咯作为正负极间电荷输运的传导介质,建立了一种固态光电池。Gratzel 等[14]用一种有机空穴导电材料代替液态电解质,结合吸附染料的纳米二氧化钛薄膜制成固态光电池,其单色光电转换效率达到33 % ,使染料敏化纳米薄膜太阳能光电池的研究向实际应用迈出了一大步。Schon 等[15]报道了通过在有机光电二极管中进行有机材料的分子掺杂可以提高光电转换效率。这种由掺杂的并五苯构成的薄膜器件的出现对高效太阳能电池的生产是一个巨大的推动。染料敏化湿化学太阳能电池由镀有透明导电膜的导电基片、多孔纳米晶TiO2 薄膜、染料光敏化剂、电解质溶液及透明对电极等几部分构成。染料敏化太阳能电池的关键问题在于纳米TiO2 薄膜的微观结构、敏化染料的选择和载流子传输材料的选择。电极材料TiO2 具备价格便宜、制备简单、无毒、稳定、应用范围广,且抗腐蚀性能好。但其禁带宽度为312eV[16]吸收范围都在紫外区,因此需要染料敏化。为了吸附更多的染料分子,必须制备多孔、大比表面积的纳米TiO2 薄膜电极.目前多孔纳米TiO2 薄膜的制备方法主要有两种:溶胶- 凝胶法和由二氧化钛超细粉制得. 纳米TiO2的粒径、气孔率对太阳能电池的光电转换效率具有非常大的影响[17]。粒径太大,染料的吸附率低,不利于光电转换;粒径大,界面太多,晶界势垒阻碍载流子的输运,载流子迁移率低也不利于光电转换. Gratzel电池中多孔纳米TiO2薄膜电极的粒径多数在100 nm 以下。另一方面,对制备的不同膜厚的TiO2 薄膜电极的光电性质测试表明,厚度为500 nm左右的薄膜电极的光电性质最好。作为敏化的染料必须具备: (1)TiO2 纳米结构半导体电极表面有良好的吸附性,即能够快速达到吸附平衡,而且不易脱落;(2)在可见光区有较强的、尽量宽的吸收带;(3)染料的氧化态和激发态要有较高的稳定性;(4)激发态寿命足够长,且具有很高的电荷传输效率;(5)具有足够负的激发态氧化还原电势以保证染料激发态电子注入TiO2 导带. 大量实验证明,吸附多层染料效果并不理想是因为只有非常靠近TiO2 表面的敏化剂分子才能把激发态的电子顺利地注入到TiO2 导带中,多层敏化剂反而阻碍了电子的输运,导致转换效率下降。为了提高染料的单层吸附效率,常采取以下方法:(1)使用高比表面积的多孔膜代替平整膜;(2)增强有机光敏染料与半导体电极表面的相互作用。因为染料的激发态寿命很短(通常为10 - 8～10 - 9 s) ,只有与电极紧密结合的染料才有可能将能量及时传递给电极,所以染料最好能化学吸附在电极上;(3)利用有机分子设计合成灵活性高、更多、更有效的多吡啶钌化合物或其他替代物.染料敏化纳米薄膜太阳能电池多采用液态电解质作为电荷传
输材料。液态电解质的选材范围广,电极电势易于调节,因此取得了一定成果. 但液态电解质有以下缺点:(1)液态电解质的存在易导致敏化染料的脱附;(2)溶剂挥发,可与敏化染料作用导致染料降解;(3)密封工艺复杂,密封剂也可能与电解质反应.对于全固态太阳能电池,目前最常用的是空穴传输材料一般为p型。p型半导体材料应满足:(1)在可见光区(染料的吸收范围) 内必须是透明的;(2)沉积p 型半导体材料的方法不能使吸附在TiO2 纳米晶体上的染料溶解或降解;(3)染料的激发态能级在TiO2 导带之上,而基态能级在p 型半导体价带之下。
3.研究进展
目前以商品化的晶体硅的光电转化效率最高,技术成熟，但受材料纯度和制备工艺限制,成本高,很难再提高转化效率或降低成本，其大规模普及及应用受到一定程度的限制，并不是理想的发展对象，但就目前而言，晶体硅太阳能电池仍占行业的主导地位，占市场份额的90%。
而薄膜太阳能电池只需几μm的厚度就能实现光电转换,是降低成本和提高光子循环的理想材料。薄膜太阳能电池与晶体硅太阳电池相比具有以下优点：(1)材料消耗少：薄膜太阳能电池只需使用极薄光电转换材料；(2)制造能耗低：薄膜太阳能电池使用化学气相沉积、物理化学气相沉积等多种技术，与晶体硅太阳能电池高耗能的晶体拉制、切割工艺相比较，制造能耗大大降低；(3)质量轻：薄膜太阳能电池结构质量轻、转换效率高、可根据用途使用软性基材制造，易折叠携带、应用空间弹性大。当前，薄膜太阳能电池的开发与应用已逐步走向商业化、产业化。本文综述了薄膜太阳能电池的研究现状,对薄膜太阳能电池的发展趋势进行了展望，薄膜太阳能电池开发太阳能电池的两个关键问题就是提高效率和降低成本。
4.结束语
本文简单的介绍了太阳能电池的发展历程，太阳能电池的种类以及太阳能电池的现状。虽然到目前为止太阳能电池的产业化技术正处于开发阶段，但太阳能大规模的利用开发，通过国内外光伏界的努力，一定会成为新能源的主流。
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有机薄膜太阳能电池的研究进展 摘要：围绕提高有机薄膜太阳能电池的能量转换效率，从太阳光吸收效率、激子的分解率、载流子的迁移率和电荷向电极的注入效率4个方面综述了国内外的研究进展，并指出了提高转换效率的研究趋势，展望了有机薄膜太阳能电池的美好前景。 关键词：有机薄膜太阳能电池；转换效率 1 前言 近年来，有机薄膜太阳能电池的发展尤其引人注目，德国、日本、韩国和美国在这一领域处于领先地位。相比传统的硅基太阳能电池，有机薄膜太阳能电池以其潜在的低成本、高效率、环境友好、稳定性高的特点，成为最有希望实现民用化光伏的产业，目前的转换效率突破了9%，发展趋势被业界一致看好。 2 有机薄膜太阳能电池的基本原理 图1 有机薄膜太阳能电池的基本原理 当阳光从阳极层（P型有机半导体）照射时，有机分子吸收光产生激子，激子向电子给体和电子受体的界面移动，在界面处通过光诱导解离分解成自由电子和自由空穴，自由电子和自由空穴各自向电极两端迁移，最后注入到两端电极输向外电路。 3 提高转化效率的研究进展 有机薄膜太阳能电池要实现产业化，就需要有较高的转换效率，目前提高转换效率的研究主要集中在以下几方面： 3.1 提高太阳光吸收效率 材料对太阳光的吸收效率越高激子的生成效率就越高。有机材料对太阳光的吸收一般在可见光区，大部分材料对太阳光的吸收利用率不超过40 %，提高材料的吸收光谱与太阳光谱的 匹配性是提高材料对太阳光吸收效率的有效途径。另外，还可以在器件结构中引入具有强吸收特性的材料。利用它们吸收部分太阳能量，再通过激子扩散将其转移给活性材料［1］。 将太阳光吸收特性不同的电池单元层积得到级联电池（又称叠层电池），通过底层电池对顶层电池的补充吸收可以增加对太阳光谱的吸收。张馨芳［2］等人研究了有机无机复合体系本体异质结叠层有机太阳能电池，用Ag作为夹层材料来连接上层的本体异质结太阳电池和下层的太阳电池，得到的叠层结构的太
太阳能与锅炉结合可行性报告 目前，我们大量利用常规能源，主要以煤、油、气、水。长期以来，由于忽略了对环保、节能的重视，我们已经对生态环境造成了严重的破坏。另外，随着全球经济的发展，作为不可再生能源，它们不可能长期满足人类的需求。为了不致使人类在未来的时代遭受能源匮乏的威胁，现已有不少国家在探索新能源的开发，太阳能便是其中之一，据专家预测：太阳能很可能成为这个世纪人类的主要能源。众所周知，太阳能取之不尽，用之不竭，充分利用太阳能，可以有效的减少煤、油、气、电等常规能源的消耗量，而常规能源的消耗所带来的对人类生存环境的破坏和污染是人所共知的事实，另外，“温室效应”是全世界共同关注的问题，尽量减少二氧化碳是降低全球温度最有效的途径，因此，我们有必要控制常规能源的利用，积极开发新能源。据有关部门公布的统计数据，每平方米太阳能热水器每年可节约标准煤139千克，减少二氧化硫5.8千克，减排烟气16立方米。根据在大阪召开的世界太阳能会议，大家一致认为以目前全球经济发展的速度计算，常规能源很难长期满足人类的需求，因此，有必要普及太阳能，走一条可持续发展得道路，同时，他们对未来30年太阳能的运用气前景和市场规模进行了展望：太阳能作为新能源有着很强的生命力，随着人们环保、节能意识的提高，太阳能将会占据越来越大的市场。 在我国，尚不足1%的家庭使用，而在国外，太阳能已得到广泛的应用：塞浦路斯和以色列分别为1平方米/人和0.7平方米/人，在日本有40%的家庭使用太阳能，因此，我国对太阳能市场需求容量非常巨大。现在，我国建设部已将太阳能建筑应用作为建筑节能列入建筑节能“九五计划和2010年计划中”，并积极筹备、酝酿实施“中国住宅阳光计划”以达到太阳能在住宅建筑中的应用，以住宅建筑市场为导向，以太阳能产业为依托，大力协同共同促进太阳能热利用技术与设备在住宅建筑中的应用，最大限度减少能源消耗、减少环境污染，改善和提高人们的居住功能与生活水平。 相对于常规能源，尽管太阳能具有很大优势，但是它存在固有缺点：负荷调节差，占地大，受日照、地域影响大。因此，纯粹依靠太阳能来满足采暖、洗浴等作用，这是不现实的。对于燃油、燃气、电锅炉等常用锅炉，它具有负荷调节好，热值大。如果我们把两者相互结合，投放在郊区市场，这样既减少运行费用，又控制了系统的有效运行；既能适用于户式集中热水供应，又能适用于住宅小区的集中热水供应，是一种新型的、节能环保性产品，它具有很强的市场竞争力。 1、太阳能与锅炉结合的工作原理 太阳能与锅炉结合只是将太阳集热器与锅炉结合成一体，使得通过太阳能集热器获取太阳能等低位热能。它主要由太阳能集热器、温差循环泵、蓄热水箱、辅助加热器、管道循环泵等部件组成，如图1a、1b所示。工作原理如下： a、水箱水位控制，传感器1检测水箱水位水温，上水、关水可自动也可手动。留 有上水同步增压泵驱接口。 b、温差循环系统，当集热器中温度（传感器2检测，控制仪可显示）高于水箱温 度，温差达到5度（可设置）时自动开启循环泵，将热水压入保温水箱，当温 差降到5度（可设置）时停泵，控制仪有开泵时间保护程序，为方便调试可手 动开泵。 c、辅助加热器，可保持锅炉常规系统的控制，通过自动（或手动）设置锅炉出水 温度进行控制。 d、管道循环泵设有管道热水循环功能，控制循环泵，实现了一开就有热水。 e、冬季防冻，为防止冬季集热器、循环泵及管道、阀门冻坏，可以定时作水流循
太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z石南起新材料（或称先进材料）是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志，通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程，创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究，是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 功能材料是新材料领域的核心，是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，还对我国相关传统产业的改造和升级，实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用，它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%。我国高技术 (863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目（约占新材料领域70%比例），并取得了大量研究成果。
Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 太阳能调查报告
编号：FS-DY-44197 太阳能调查报告 据了解，itc投票的五票之中，仅一票认为台厂电池对美国太阳能产业没有造成损害，其他四票均认为有损害。 先前美国商务部在初判、终判均裁定台厂有倾销情形，终判的反倾销税率稍有降低，其中以电池大厂茂迪的11.45%最低，昱晶为最高的27.55%，其他台湾电池厂则是用前两者税率平均值19.5%。 陆厂XX年首次双反税率在30%以上，但今年5月可能在年度复查后，降至17.5%。同样被课税，台厂不但没占到太多优势，而且生产成本较高，产品在美销售很吃亏。 台湾太阳能光电产业协会理事长暨新日光执行长洪传献表示，itc的裁定结果在预料之中，业者对策主要就是已进行的分散市场，并规划海外设电池与模组厂。 业界认为，itc的裁定不会使市况更糟，因为从去年下半以来，美国订单早已所剩无几，因此展开分散市场布局，努
力争取其他地区市场的订单，来降低丧失直、间接输美订单的冲击，现阶段产能利用率并不是问题。 不过在无法进入美国市场的情况下，台厂在非美地区竞争更为激烈，导致台厂产品售价滑落，至今仍不敷成本。多家电池业者去年第3季单季转亏，第4季本业也没有太多好转迹象。 经济部：扩大内需留住技术 美国贸委会终判台湾输美之晶硅太阳能产品，将被课徵反倾销税，并引爆产业出走潮。经济部工业局对此表示，将以扩大内需、朝高质化发展，盼业者把研发基地留在台湾。 工业局说，确实有业者因将被课徵11.45%至27.55%的反倾销税，考量风险分散，及生产布局，打算移至东南亚。工业局对此表示理解，但表示希望业者只把低阶生产线外移，但把研发、技术以及高附加价格者留台湾。 另外，将与能源局配合，持续推动“阳光屋顶百万座”政策，扩大太阳能发展的建置量。业者目前以生产制造太阳能电池为主，会协助业者推动垂直整合，发展高获利的终端发电系统服务、品牌，以及整体解决方案，藉提此高附加价值。
×××新厂房 4MWp太阳能光电建筑应用一体化 示范工程项目申请报告 一、工程概况 项目名称：新厂房4MWp太阳能光电建筑应用一体化示范工程项目 项目单位：××× 地理位置：本项目实施地××市××县工业园区。 ××县位于××省东南部,大运河西岸,界于东经×°×′～×°×', 北纬×°×′-×°×′之间。全县辖×镇×乡，××个行政村，总面积× ×平方公里，全县呈簸萁形，由西南向东北逐渐倾斜坦，最高点海拔××米，最低点××米。项目区地理位置见图2.1：××县地理位置图。 图2.1 ××县地理位置 ××市××县地处中纬度欧亚大陆东缘，属于暖温带大陆性季风气候。太阳辐射的季节性变化显著，地面的高低气压活动频繁，四季分明，光照充足，年平均气温12.5 ℃ ,年平均降水量554毫米。寒暑悬殊，雨量集中，干湿期明显，夏冬季长，春秋季短。衡水市属于太阳能辐射三类地区，太阳能辐射量在5020～5860MJ／cm2.a，年总日照时数为2200～3000h，属太阳能资源较丰富地区。××县工业园区正处于我国日照资源丰富的地区，本地区太阳能资源见图2.2：中国太阳能资源分布图；日照情况见表2.1：××县日照峰值及日
照时数各月情况表。 图2.2 中国太阳能资源分布图
表2.1 ××县日照峰值及日照时数各月情况表 月份空气温度相对湿度日平均峰值日照时数 （水平面） 风速 °C % kWh/m2/d 米/秒 1月-5.1 39.5% 2.81 2.8 2月-1.4 40.3% 3.71 2.9 3月 5.5 38.2% 4.75 3.2 4月14.9 33.7% 5.78 3.5 5月21.2 38.1% 6.26 3.0 6月24.7 52.8% 5.76 2.6 7月25.5 69.0% 5.12 2.0 8月24.5 69.1% 4.76 1.7 9月21.1 53.3% 4.43 2.0 10月14.3 43.4% 3.72 2.2 11月 4.6 43.8% 2.82 2.7 12月-2.4 41.9% 2.47 2.7 平均12.3 46.9% 4.37 2.6 建设规模：利用××有限公司新建厂房的楼顶。采取太阳能电池板与楼顶表面、相结合的形式，建设4MWp太阳能光电建筑，太阳电池组件方阵由21052块190Wp组件组成，总面积约61348平方米。电站主要满足厂房内所以生产设备、办公区域、厂区内照明等电器设备用电，并与电网相连结，采用用户侧并网方式，太阳能供电不足时有电网补充，与电网形成互补，缓解高峰用电压力，具有调峰作用。（总平面图见图一：××厂区规划图） 投资估算：该项目总投资11801.50万元。企业自筹资金5901.05余万
专题介绍 有机太阳能电池研究进展 X 林 鹏,张志峰,熊德平,张梦欣,王 丽 (北京交通大学光电子技术研究所,信息存储、显示与材料开放实验室,北京,100044) 摘 要:有机太阳能电池与无机太阳能电池相比,还存在许多关键性问题。为了改善有机太阳能电池的性能,各种研究工作正在进行,这些研究主要是为了寻找新的材料,优化器件结构。对电池原理、部分表征方法、效率损失机制、典型器件结构、最近的发展、以及未来的发展趋势作了简要描述。 关键词:有机太阳能电池;器件结构;给体;受体;转换效率 中图分类号:T N 383 文献标识码:A 文章编号:1005-488X(2004)01-0055-06 Progres s in Study of Organic Sola r Ce ll LIN Peng ,ZHANG Zhi -feng ,XIONG De -ping ,ZHANG Meng -xin ,WANG Li (I nstitute of O p toelectronics T echnology ,Beij ing J iaotong University ,Beijing ,100044,China )Abstr act :Compaer ed with inorganic solar cells ,organic solar cells still have many critical pr oblems.In order to improve the properties of organic solar cells,a lot of different studies have been carried on.T he main purposes of these studies are to seek new mater ials and new device structure.A brief review of the theory of photovoltaic cells,along with some aspects of their characterization ,the basic efficiency loss mechanism ,typical device structures ,and the trends in research will be presented. Key wor ds :organic photovoltaic cell;device structure;donor;acceptor ;conversion effi-ciency 前 言 进入21世纪以来,由于煤、石油、天然气等自然资源有限,已经不能满足人类发展的需要。环境污染也已经成为亟待解决的严重问题。同使用矿物燃料发电相比,太阳能发电有着不可比拟的优点。 太阳能取之不尽,太阳几分钟射向地球的能量相当 于人类一年所耗用的能量。太阳能的利用已经开始逐年增长。但目前使用的硅等太阳能电池材料,因成本太高,只能在一些特殊的场合如卫星供电、边远地区通信塔等使用。目前太阳能发电量只相当于全球总发电量的0.04%。要使太阳能发电得到大规模推广,就必须降低太阳能电池材料的成本,或 第24卷第1期2004年3月 光 电 子 技 术OPT OELECT RONIC T ECHNOLOGY Vol.24No.1 Mar.2004 X 收稿日期:2003-11-17 作者简介:林 鹏(1978-),男,硕士生。主要从事光电子技术研究。 张志峰(1977-),男,硕士生。主要从事有机电致发光(OLED)的研究工作。熊德平(1975-),男,硕士生。主要从事无机半导体材料方面的研究工作。
太阳能市场调研报告 现在太阳能产品越来越受欢迎了，大家了解过太阳能市场的情况吗？以下是精心准备的太阳能市场调研报告，大家可以参考以下内容哦！ 1太阳能及太阳能产品 1.1太阳能 太阳能是取之不尽、用之不竭、绿色无污染的可再生能源，是未来社会发展的主要能源之一。太阳每秒钟放射的能量大约是 1.6×1023kw，其中到达地球的能量高达8×1013kw，相当于6×109吨标准煤。按此计算，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约1.892×1013千亿吨，是目前世界主要能源探明储量的一万倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳为地球提供太阳能的时间可以说是无限的。相对于常规石化能源，太阳能具有储量的“无限性”、存在的普遍性、利用的清洁性和经济性等其他能源无可代替的优点。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匮乏、枯竭，环境污染严重的最有效途径。 1.2我国的太阳能资源 我国具有丰富的太阳能资源，2/3以上国土地面积的年总日照时间超过5GJ/m2，理论储量相当于1.7万亿吨标准煤。其中，青藏高原、西北地区、华北地区、东北大部、云南、广东、海南等地区年平均日照时长超过2200小时，属于太阳能利用条件较好的地区。即使东南沿海等太阳能资源较匮乏的地区，年平均日辐射量也可以达到
每平方米3.2-3.8kw，而这些辐射量已经完全能够满足一个家庭的供电所需的太阳能，这为我国太阳能产业的发展和太阳能产品的推广提供的非常有力的条件。 1.3太阳能产品 太阳能是指太阳的热辐射能，通常表现为太阳光。很早的时候，人类就知道利用太阳能来取暖，晒干物品、食物等。随着科技的发展，人们对太阳能的了解越来越深，对太阳能的利用也不在是简单的获取热辐射能。人们利用太阳光直射和折射的特性，将它收集起来用来产生更高的热量；利用太阳光能激发电子运动的特性，用它来产生电流。直到今天，太阳能被应用于各行各业，太阳能产品也五花八门，简单的来分，太阳能产品可分为太阳能热利用产品和太阳能光利用产品两大类。如太阳能热水器、太阳能取暖设备、太阳能建筑等属于太阳能热利用产品；而太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能发电站等则属于太阳能光利用产品。 2太阳能路灯 2．1太阳能路灯发展背景 随着光伏发电技术的不断提高与成熟，光伏发电产品越来越丰富，也越来越贴近人们的生活。太阳能照明灯就是其中比较常见的一种利用太阳能发电进行照明的的产品，由于其易于安装，经济实用，绿色环保等优点被广泛应用与庭院照明、景观照明、道路支干道照明等。但是由于光伏照明系统需要光伏板及储能系统，而普通灯泡的功率较大，光照强度较低，导致太阳能照明灯配置较高，投资成本较大，
非晶硅太阳能电池研究毕 业论文 Final approval draft on November 22, 2020
非晶硅太阳能电池 赵准 （吉首大学物理与机电工程学院，湖南吉首 416000） 摘要：随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化．使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括水能、风能和太阳能，而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。太阳是一个巨大的能源，其辐射出来的功率约为其中有被地球截取，这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面，在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。 目前分为光热发电和光伏发电两种形式。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将一定的工质加热到较高的温度（通常为几百摄氏度到上千摄氏度），然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。光伏发电是利用界面的而将光能直接转变为电能的一种技术。目前光—电转换器有两种：一种是光—伽伐尼电池，另一种是光伏效应。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件，将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单．所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展，日本、德国、美国都大力发展光伏产业，他们走在了世界的前列，我国在光伏研究和产业方面也奋起直追，现在以每年20％的速度迅速发展。 关键词：光伏发电；太阳能电池；硅基太阳能电池；非晶硅太阳能电池
1.引言 1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅（简称a一Si）薄膜太阳电他的诞生。当时、面积样品的光电转换效率为2．4％。时隔20多年，a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。非晶硅科技已转化为一个大规模的产业，世界上总组件生产能力每年在50MW以上，组件及相关产品销售额在10亿美元以上。应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。a一Si太阳电池成了光伏能源中的一支生力军，对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。非晶硅太阳电他的诞生、发展过程是生动、复杂和曲折的，全面总结其中的经验教训对于进一步推动薄膜非晶硅太阳电池领域的科技进步和相关高新技术产业的发展有着重要意义。况且，由于从非晶硅材料及其太阳电池研究到有关新兴产业的发展是科学技术转化为生产力的典型事例，其中的规律性对其它新兴科技领域和相关产业的发展也会有有益的启示。本文将追述非晶硅太阳电他的诞生、发展过程，简要评述其中的关键之点，指出进一步发展的方向。 2.太阳能电池概述 .太阳能电池原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时，物 体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 为了理解太阳能电池的运做，我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料，通常意义上的P型硅和N型硅。在纯净的硅晶体中，自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素，那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素，那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起，由于电子和空穴的扩散，在交接面处便会形成PN结，并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n 区流向p区，电子由p区流向n 区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应，也是太阳能电池的工作原理。 太阳能电池种类 太阳能电池的种类有很多，按材料来分，有硅基太阳能电池（单晶，多晶，非晶），化合物半导体太阳能电池（砷化镓（GaAs），磷化铟（InP），碲化镉（CdTe）, 铜铟镓硒（CIGS）），有机聚合物太阳能电池(酞青，聚乙
太阳能材料的研究
太阳能电池的应用与研究 摘要：作为清洁可再生能源的太阳能，受到越来越多的研究。文章综述了异质结及其技术在新型硅基太阳能电池中的应用. 从太 阳能电池特性角度,点评了其在晶体硅、非晶硅薄膜太阳能电池及新结构太阳能电池应用中的研究热点和研究现状.。 关键词；太阳能电池；异质结；晶体硅；非晶硅；薄膜。 1.引言 太阳能作为人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有储量巨大，不会枯竭，不受地域限制，清洁可再生等优势。太阳能的研究和应用在长期的能源战略中具有重要地位，是人类能源发展的主要方向之一，受到了世界各国的重视。 2.太阳能电池技术的的发展 太阳能电池技术的发展从1800 年伯克莱氏发现光伏效应开始，然后1876 年英国科学家亚当斯等对硒进行光伏效应研究，直到1954 年美国贝尔实验室利用硅晶体材料研发出性能良好的太阳能电池，经过不断改良而成为现在硅太阳能电池的原型。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。20世纪70年代初期出现的“能源危机”，让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，太阳能电池不断有新的结构与制造技术被研发出 来。 2.1 太阳能电池的发电机理 太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：硅系材料（单晶硅、多晶硅、非晶硅），化合物半导体（砷化镓、硒铟铜）等。它们的发电原理基本相同。此类太阳能电池的工作原理是基于P-N 结的光生伏打效应：当N 型半导体与P 型半导体通过适当的方法组合到一起时, 在二者的交界处就形成了P-N 结。由于多数载流子的扩散，形成了空间电荷区，并形一个不断增强的从n 型半导体指向p 型半导体的内建电场，导致多数载流子反向漂移。达到平衡后，扩散产生的电流和漂移产生的电流相等。如果光照在p–n 结上，而且
霍城县华光发电有限责任公司华光霍城县一期2万千瓦太阳能并网光伏发电项目“4·28”事故调查报告 2016年4月28日上午北京时间9时许，霍城县华光发电有限责任公司华光霍城县一期2万千瓦太阳能并网光伏发电项目部在拆除27号、28号塔跨铁路架线脚手架时，发生一人高处坠落事故，造成一人死亡。 事故发生后，霍城县委、县人民政府高度重视，依据《国务院生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令第493号）和《霍城县生产安全事故报告与调查处理规定》的有关规定，县安全生产监督管理局组成事故调查组，事故调查组通过现场勘查和多方取证，查清了事故发生的经过和原因，2016年5月10日事故调查组召开事故分析会，认定了事故性质和责任，对事故责任者提出了处理意见，并提出了事故防范措施，现报告如下： 一、事故发生时间 2016年4月28日09∶00时许。 二、事故发生地点 霍城县华光发电有限责任公司华光霍城县一期2万千瓦太阳能并网光伏发电项目部跨铁路27号、28号塔架线脚手架拆除施工工地。 三、事故单位 霍城县华光发电有限责任公司。 四、事故类别 高处坠落 五、死亡人员情况
木沙江·甫拉提，男，维吾尔族，现年32岁，身份证号码：6549X，在事故中死亡。 六、事故性质：责任事故 七、直接经济损失：待定。 八、事故单位和工程基本情况 （一）事故单位概况 霍城县华光发电有限责任公司成立于2014年3月21日，位于新疆伊犁州霍城县新荣东路8号（中国银行股份有限公司霍城县支行办公楼4楼），法定代表人张建新（男，43岁）。该公司注册资金100万元，组织机构代码为09610681-0，营业期限为2014年3月21日—2039年3月20日，经营范围主要为太阳能发电投资运营、太阳能发电服务业务。 九、事故经过及救援情况 2016年4月28日上午北京时间9时许，霍城县华光发电有限责任公司华光霍城县一期2万千瓦太阳能并网光伏发电项目部拆除27号、28号塔跨铁路架线脚手架，当施工人员木沙江·甫拉提在拆至高度—9米处立杆时，由于架杆太长太重，木沙江·甫拉提未抓稳架杆从脚手架上坠落至地面。事故发生后，现场施工人员随即拨打120急救电话，120到达后进行心肺复苏抢救并送往霍城县江苏医院，经江苏医院抢救无效于当日上午北京时间10时30分死亡。 十、事故发生原因 （一）事故发生直接原因 1、施工人员作业不规范。现场施工人员木沙江·甫拉提安全意识不强，在高空作业，未按照要求佩戴安全带，导致坠落。
项目编号：2014cxsy147 大学生创新创业训练计划 项目研究报告 项目名称攀枝花市太阳能应用成本调查 项目级别□国家级□省级□校级 项目类别□创新训练□创业训练□创业实践 项目负责人：李开庆 所在学院：经济与管理学院 专业： 2012级财务管理专业 学号： 201210306030 项目组成员：衡兴、何妍梅、雷凯丽、邓佩莹、黄倩 指导教师：郝德强 二〇一四年 11 月 30 日 目录
摘要 (5) 1.前言 (6) 1.1太阳能应用成本问题的提出 (6) 1.2研究的背景 (6) 1.2.1国际发展状况 (8) 1.2.2我国发展现状 (10) 1.2.3发展形势 (11) 1.2.4指导思想 (12) 1.2.5基本原则 (12) 1.2.6国家发展目标 (13) 1.2.7中央有序推进太阳能电站建设 (14) 1.2.8保障措施 (15) 1.2.9实施机制 (16) 1.3课题研究的目的和意义 (16) 1.3.1研究目的 (17) 1.3.1.1大力推广分布式太阳能发展 (17) 1.3.1.2国家建设新能源微网示范工程 (18) 1.3.1.3完善太阳能发电技术创新体系 (18) 1.3.1.4提高太阳能发电产品持续竞争力 (19) 1.3.1.5建立完善太阳能发电产业体系 (19) 1.3.1.6促进太阳能能源制造业健康发展 (19) 1.3.2研究意义 (20) 1.3.2.1投资估算和社会环境影响分析 (20) 1.4课题的研究方法 (21) 第2节太阳能应用成本调查的主要部分与实施方法 (22) 2.1项目研究的内容 (22) 2.1.1太阳能应用成本调查项目研究主要内容 (23)
文件编号：GD/FS-4435 （报告范本系列） 台湾太阳能产业损害调查报告ITC公布详细版 The Short-Term Results Report By Individuals Or Institutions At Regular Or Irregular Times, Including Analysis, Synthesis, Innovation, Etc., Will Eventually Achieve Good Planning For The Future. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
台湾太阳能产业损害调查报告ITC 公布详细版 提示语：本报告文件适合使用于个人或机构组织在定时或不定时情况下进行的近期成果汇报，表达方式以叙述、说明为主，内容包含分析，综合，新意，重点等，最终实现对未来的良好规划。文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 据了解，itc投票的五票之中，仅一票认为台厂电池对美国太阳能产业没有造成损害，其他四票均认为有损害。 先前美国商务部在初判、终判均裁定台厂有倾销情形，终判的反倾销税率稍有降低，其中以电池大厂茂迪的11.45%最低，昱晶为最高的27.55%，其他台湾电池厂则是用前两者税率平均值19.5%。 陆厂XX年首次双反税率在30%以上，但今年5月可能在年度复查后，降至17.5%。同样被课税，台厂不但没占到太多优势，而且生产成本较高，产品
在美销售很吃亏。 台湾太阳能光电产业协会理事长暨新日光执行长洪传献表示，itc的裁定结果在预料之中，业者对策主要就是已进行的分散市场，并规划海外设电池与模组厂。 业界认为，itc的裁定不会使市况更糟，因为从去年下半以来，美国订单早已所剩无几，因此展开分散市场布局，努力争取其他地区市场的订单，来降低丧失直、间接输美订单的冲击，现阶段产能利用率并不是问题。 不过在无法进入美国市场的情况下，台厂在非美地区竞争更为激烈，导致台厂产品售价滑落，至今仍不敷成本。多家电池业者去年第3季单季转亏，第4季本业也没有太多好转迹象。 经济部：扩大内需留住技术
E I I 圏&全暗吋太阳能电池在外加偏压吋的伏安特性测量电路之二 四、实验步骤 1 ?在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I ~ U特性，用实验测得的正向偏压时I ~ U关
系数据，画出I ~ U曲线并求得常数1和I。的值。 2?在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。注意此时光源到太阳能电池距离保持为20cm。 (1 )画出测量实验线路图。 (2)测量太阳能电池在不同负载电阻下，|对U变化关系，画出I ~ U曲线图。 (3)用外推法求短路电流| sc和开路电压U oc。 (4)求太阳能电池的最大输出功率及最大输出功率时负载电阻。 (5)计算填充因子［FF =P m/(l sc ?U°c)］。 五、实验数据和数据处理 1.在没有光源(全黑)的条件下，测量太阳能电池施加正向偏压时的I ~ U特性。 表1 图-(b)全暗情况下太阳能电池外加偏压时的伏安特性半对数曲线 二V ,丨0二mA，相关系数0.9996，电流与电压的指数关系得到验证。
2 ?在不加偏压时，用白色光源照射，测量太阳能电池一些特性。
图9恒定光强无偏压时太阳能电池输出功率与负载电阻关系曲线 太阳能电池的最大输出功率 P m 二 ，最大输出功率时负载电阻 R L 二 1. 2 I (inA) 3在恒定光照下太阳能电池不加偏压时的伏安特性曲线
填充因子[FF 二P m/(l sc ?U°c)]= = 。 六.实验结果 - V ' , I o = mA, 短路电流l sc= ,开路电压U OC=。 填充因子[FF =P m/(l sc ?U°c)]= 七.分析讨论(实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等) 八.思考题
第１９卷第５期２００６年９月 浙江万里学院学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｊｉａｎｇＷａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖ０１．１９Ｎｏ．５ Ｓｅｐ．２００６太阳能电池及材料研究和发展现状 汪建军，刘金霞 （浙江万里学院，宁波３１５１０１） 摘要：文章介绍了不同材料的太阳能电池，如单晶硅、多晶硅、多晶硅薄膜、非晶硅薄膜、ＣｕｌｎＳｅ２、 ＣｄＴｅ、染料敏化等太阳电池主要制各工艺、典型结构与特性．简要说明不同电池商品化生产情况及光伏产业 发展趋势． 关键词：太阳能电池；高效电池；光伏产业 中图分类号：ＴＫ５１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－－２２５０（２００６）０５一００７３—０５ 收稿日期：２００６－－０１一ｌｌ 作者简介：汪建军，浙江万里学院基础学院实验师；刘金霞，浙江万里学院基础学院副教授． 太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，它不产生任何环境污染，是清洁能源．太阳光辐射能转化电能是近些年来发展最快，最具活力的研究，人们研制和开发了不同类型的太阳能电池．太阳能电池其独特优势，超过风能、水能、地热能、核能等资源，有望成为未来电力供应主要支柱．制造太阳能电池材料的禁带宽度＆应在１．１ｅＶ．１．７ｅＶ之间，以１．５ｅＶ左右为佳，最好采用直接迁移型半导体，较高的光电转换效率（以下简称“效率”），材料性能稳定，对环境不产生污染，易大面积制造和工业化生产．１９５４年美国贝尔实验室研制了世界上第一块实用半导体太阳能电池，不久后用于人造卫星．经近半个世纪努力，人们为太阳电池的研究、发展与产业化做出巨大努力．硅太阳电池于１９５８年首先在航天器上得到应用．在随后ｌＯ多年里，空间应用不断扩大，工艺不断改进．２０世纪７０年代初，硅太阳电池开始在地面应用，到７０年代末地面用太阳电池产量已经超过空间电池产量，并促使成本不断降低．８０年代初，硅太阳电池进入快速发展，开发的电池效率大幅度提高，商业化生产成本进一步降低，应用不断扩大．２０世纪８０年代中至今，薄膜太阳能电池研究迅速发展，薄膜电池被认为大幅度降低成本的根本出路，成为今后太阳能电池研究的热点和主流，并逐步向商业化生产过渡． １不同材料太阳电池分类及特性简介 太阳能电池按材料可分为品体硅太阳电池、硅基薄膜太阳电池、化合物半导体薄膜太阳电池和光电化学太阳电池等几大类．开发太阳能电池的两个关键问题就是：提高效率和降低成本． １．１晶体硅太阳电池晶体硅太阳电池是ＰＶ（Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）市场上的主导产品，优点是技术、工艺最成熟，电池转换效率高，性能稳定，是过去２０多年太阳电池研究、开发和生产主体材料．缺点是生产成本高．在硅电池研究中人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能，进一步提高效率．如发射极钝化、背面局部扩散、激光刻槽埋栅和双层减反射膜等，高效电池在这些实验和理论基础上发展起来的…．１．２硅基薄膜太阳电池多晶硅（ｐｌｏｙ．Ｓｉ）薄膜和非晶硅（ａ．Ｓｉ）薄膜太阳电池可以大幅度降低太阳电池价格．多晶硅薄膜电池优点是可在廉价的衬底材料上制备，其成本远低于晶体硅电池，效率相对较高，不久将会在ＰＶ市场上占据主导地位．非晶硅是硅和氢（约１０％）的一种合金，具有以下优点：它对阳光的吸收系数高，活性层只有ｌｌａｍ厚，材料的需求量大大减少，沉积温度低（约２００℃），可直接沉积在玻璃、不锈钢和塑料膜等廉价的衬底材料上，生产成本低，单片电池面积大，便于工业化大规模生产．缺点是由于非晶硅材料光学禁带宽度为１．７ｅＶ，对太阳辐射光谱的长波区域不敏感，限制了非晶硅电池的效率，且其效率会随着光照时间的延续而衰减（即光致衰退），使电池性能不稳定．
太阳能调查报告2篇 据了解，itc投票的五票之中，仅一票认为台厂电池对美国太阳能产业没有造成损害，其他四票均认为有损害。 先前美国商务部在初判、终判均裁定台厂有倾销情形，终判的反倾销税率稍有降低，其中以电池大厂茂迪的11.45%最低，昱晶为最高的27.55%，其他台湾电池厂则是用前两者税率平均值19.5%。 陆厂XX年首次双反税率在30%以上，但今年5月可能在年度复查后，降至17.5%。同样被课税，台厂不但没占到太多优势，而且生产成本较高，产品在美销售很吃亏。 台湾太阳能光电产业协会理事长暨新日光执行长洪传献表示，itc的裁定结果在预料之中，业者对策主要就是已进行的分散市场，并规划海外设电池与模组厂。 业界认为，itc的裁定不会使市况更糟，因为从去年下半以来，美国订单早已所剩无几，因此展开分散市场布局，努力争取其他地区市场的订单，来降低丧失直、间接输美订单的冲击，现阶段产能利用率并不是问题。 不过在无法进入美国市场的情况下，台厂在非美地区竞争更为激烈，导致台厂产品售价滑落，至今仍不敷成本。多家电池业者去年第3季单季转亏，第4季本业也没有太多好转迹象。 经济部：扩大内需留住技术 美国贸委会终判台湾输美之晶硅太阳能产品，将被课徵反倾销税，并引爆产业出走潮。经济部工业局对此表示，将以扩大内需、朝高质化发展，盼业者把研发基地留在台湾。
工业局说，确实有业者因将被课徵11.45%至27.55%的反倾销税，考量风险分散，及生产布局，打算移至东南亚。工业局对此表示理解，但表示希望业者只把低阶生产线外移，但把研发、技术以及高附加价格者留台湾。 另外，将与能源局配合，持续推动阳光屋顶百万座政策，扩大太阳能发展的建置量。业者目前以生产制造太阳能电池为主，会协助业者推动垂直整合，发展高获利的终端发电系统服务、品牌，以及整体解决方案，藉提此高附加价值。 国贸局表示，美国贸委会终判我国太阳能产品反倾销案损害成立，这样的结果无论对台湾或美国的太阳能产业发展都不利。之前已积极协助厂商应诉，并给予四成或最高300万元诉讼补贴。 太阳能在农村生产生活中的广泛应用调查报告 太阳能在农村生产生活中的广泛应用 （济南鲁青太阳能XX年调查农村家庭--洗碗、洗菜、洗衣、养殖全部用上太阳能热水器） 一方面是能源的日益紧张，一方面是社会主义新农村建设的步伐加快，太阳能在农村的应用越来越引起相关部门和农村大众的关注。太阳能清洁、安全、成本低，在农村的用途非常多，不仅仅用于生活，还可以用于生产。 (一)太阳能热水在生活中的应用： 大部分农民传统的观念里热水只是用来洗澡的，但是目前的太阳能热水器行业尤其是以皇明为首的行业知名品牌已经彻底转变了传统的用水习惯，将人们带入一个健康、卫生、文明的热水新时代，将热水清洁家居的作用发挥的淋漓尽致：洗碗、洗菜、洗衣、喂猪、喂鸡、饮牛……全方位家庭热水需求都能得以满足。 （二）太阳能热水在生产中的应用：
CdS敏化太阳能电池性能研究 项目简介 申报意义： 面对能源的潜在危机和生态环境的不断恶化，基于能源及环境两方面的考虑，一种对环境友好的可再生能源的开发利用受到人们的关注。鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，太阳能是各种可再生能源中最重要最丰富的清洁能源，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的研究热潮。 采用无机半导体纳米粒子作为敏化纳晶薄膜太阳能电池的光敏剂具有明显的优点： 首先，无机半导体纳米粒子光吸性能可通过改变粒子尺寸来调节。而改变无机纳米半导体材料的尺寸小需要改变材料的化学组成，因此具有操作简单、方便的特点。 其次，无机半导体材料通常具有比有机染料分子更大的消光系数及更好的(光)化学稳定性。基于这些理论，无机半导体材料有望其成为一种可取代有机染料分予的光敏材料，而对无机纳米半导体敏化太阳能电池的研究对开发廉价有效的太阳能电池具有非常重要的意义。背景： 敏化太阳能电池是由一种通过在可见光区具有较强光吸收性能的有机或窄禁带无机半导体材料(敏化剂)吸收太阳光的光子能量后 将光生电荷转移到另一种宽禁带半导体材料，从而实现太阳能光电转换的光电转换太阳能电池系统。其中宽禁带半导体多为纳米多孔
Ti02。按照所用光敏化剂的种类不同，敏化太阳能电池可分为有机染料敏化太阳能电池和无机纳米材料敏化太阳能电池。 1991年，瑞士Gratzel研究小组研制出用羧酸联吡啶钌(II)染料敏化的Ti02纳米晶多孔膜的太阳能电池，称为Gratzel太阳能电池或染料敏化Ti02纳晶太阳能电池。目前，在染料敏化太阳能电池中普遍使用的，也是效率较好的敏化剂为钌的多联吡啶络台物系列染料。染料敏化纳米薄膜太阳能电池的制作方法简单，成本低，光电转换效率高，是目前广泛研究的太阳能电池系统。但可用作高效太阳能电池敏化剂的染料为数不多，许多染料在近红外区的吸收很弱，其吸收光谱不能与太阳光谱很好的匹配。因此大量的研究集中在合成能与太阳光谱很好的匹配的有机染料化合物。但新染料的合成通常需要比较复杂的合成及分离、提纯路线。 近年来，利用无机纳米半导体粒子作为光敏剂进行敏化纳晶太阳能电池的研究正在逐渐增多。已有的研究表明窄禁带半导体材料如PbS，CdS，CdSe，Ag2S，Sb2S3和Bi2S3等都可以用作敏化太阳能电池的光敏剂。 设想： CdS纳米半导体材料在太阳光可见区具有优良的光学吸收性能，而且其导带能级比Ti02的导带能级更负，因此当光激发CdS时产生的光生电子能有效地转移到Ti02的导带从而实现光生电子空穴的有效分离。同时CdS作为无机半导体材料还具有大的消光系数及优良的光化学 稳定性。因此CdS为一种优良的无机光敏剂材料。
中国光伏行业研究 獃子 一、光伏发电行业介绍 太阳能能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两类方式。 光伏发电（Photovoltaic, PV）是指利用半导体材料制成的太阳能电池在吸收太后产生光伏效应，将光能转化为电能的过程。 光热发电技术，又称聚光光热发电（concentrating solar power，CSP），是一种利用阵列反射镜将太能聚集起来产生高温热能，加热工作介质，驱动汽轮发电机发电的方式。根据聚热方式的不同通常可分为抛物面槽式、碟式和塔式。西班牙、以色列、德国都建有多个太阳能光热发电站，积累了一定的商业化运行经验。 目前全球最大的太阳能发电站，位于美国加州的布莱斯(Blythe)太阳能发电项目就选用了太阳能光热发电技术。该项目由德国Solar Millennium和雪佛龙公司旗下的Chevron Energy Solutions共同开发，4组250WM（兆瓦）的独立发电单元构成了了高达1000MW（1GW）的设计发电量。项目总造价预计将超过60亿美元，其中第一组发电单元将于2013年投入运行。
无独有偶，i美股2010年10月底查询美国加州政府公布的相关信息时发现，该州近期批准的大型太阳能项目全部使用的是太阳能光热发电技术（按加州政府的定义，“大型太阳能项目”是指装机容量大于50MW的太阳能发电项目）。 图为采用塔式光热发电技术的太阳能发电站（图片来源：美国加州能源委员会） 当然，不可否认的是，在这四项常见的太阳能技术中，光伏发电技术的发展、应用及产业规模都是首屈一指的。所有在美国上市的中国太阳能企业也都从事的是光伏发电产品的制造。以至于很多人将太阳能技术就简单地理解为光伏发电技术。 光伏发电技术因为其商业化程度高、产业规模大、上市公司多成为了太阳能技术的一个典型代表，倍受市场关注。以光热发电技术为例，虽然采用该技术的太阳能发电站占地面积广，并不适合在城市应用，但它规模成本低廉，光照不足时还可以通过储热发电以实现供电的持续稳定，特别适合在强光照的荒漠地区进行大规模并网发电。我国的、、，欧洲的西班牙，还有非洲和澳大利亚都有许多光照充分的荒漠、戈壁地区，特别适合应用光热发电技术。 二、光伏发电与晶硅电池技术 至于光伏发电技术，它可以大致分为晶硅电池技术和薄膜电池技术两大类。目前已经进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有三种：非晶硅薄膜电池、碲化镉（CdTe）薄膜电池、铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池。其中，非晶硅薄膜电池，又称为硅基薄膜电池，主要以非晶硅（a-Si，无定形硅）作为感光材料，具有耗硅量低、生产成本低、弱光响应好、高温特性好等优点，但同时也存在寿命短、稳定性差、光电转化率低等不足。碲化镉薄膜电池和铜铟镓硒薄膜电池同属于多元化合物薄膜电池，它们的光电转换率明显高于非晶硅薄膜电