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太阳能电池介绍

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太阳能电池介绍

光伏电池介绍

一、太阳能电池

太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成,太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。

目前商用的太阳能电池主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。薄膜电池目前常见有:非晶硅电池、碲化镉电池、铜铟硒电池等。

资料来源:公开数据

资料来源:前瞻产业研究院

资料来源:光伏行业发展与投资分析——2014年回顾与2015年展望

资料来源:光伏行业发展与投资分析——2014年回顾与2015年展望

二、 三代太阳能电池

目前对于几代太阳能电池的分类有些不同,以下为几代太阳能电池的不同说法。 59%

20%

5%

10%6%

图3:2014年全球电池片生产布局情况

中国大陆中国台湾日本、韩国

东南亚其他

资料来源:维基百科

三、CIGS(铜铟镓硒)介绍

CIGS是太阳能薄膜电池CuInGaSe的简写,属于薄膜太阳能电池的一种,其具有稳定性好、抗辐照性能好、成本低、效率高等优点。CIGS是在CIS中加入了Ga元素来取代部分的In(原因可能是In是稀有金属,或者矿石采取时就是混合物)小样品CIGS薄膜太阳能电池的最高转化效率2014年10月刷新为20.9%,由德国太阳能和氢能研究机构ZSW采用共蒸镀法制备。大面积电池组件转化效率及产量根据各公司制备工艺不同而有所不同,一般在10%~15%范围内。2010年CIGS技术被太阳能光伏领域运用的比例为3%,预计2020年将会上升到30%。

CIGS的技术优点主要有:

(1)光吸收能力强

CIGS太阳能电池由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成最佳比例的黄铜矿结晶作为吸收层,可吸收光谱波长范围广,除了晶硅与非晶硅太阳能电池可吸收光的可见光谱范围,还可以涵盖波长在700~1200nm之间的红外光区域,即一天内可吸收光发电的时间最长,CIGS薄膜太阳能电池与同一瓦数级别的晶硅太阳能电池相比,每天可以超出20%比例的总发电量

(2)发电稳定性高

由于晶硅电池本质上有光致衰减的特性,经过阳光的长时间暴晒,其发电效能会逐渐减退,而CIGS太阳能电池则没有光致衰减特性,发电稳定性高。晶硅太阳能电池经过较长一段时间发电后,或多或少存在热斑现象,导致发电量小,增加维护费用,而CIGS太阳能电池能采用内部连接结构、可避免此现象的发生,较晶硅太阳能电池比所需的维护费用低。

(3)转换效率高

根据美国国家再生能源实验室(National Renewable Energy Labs;NREL)所公布,目前太阳能电池转换效率最高可达20.2%,而业界最高纪录可达17%,普遍标准为12%。

(4)成产成本低

CIGS太阳能电池主要成本为玻璃基板与Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、Se(硒)四种元素构成的原材料,其中玻璃只需采用一般建材所使用的钠玻璃,不需要使用太阳能专用超白玻璃或者薄膜导电玻璃。四种金属元素不是贵重金属,而且每片电池板的CIGS吸收层所需膜层厚度不超过3μm(微米),原材料需求量不高,每片成本十分具有竞争力。

(5)能源回收周期短

太阳能电池是很好的可再生能源技术,可以解决我们人类的能源需求问题又不不污染环境,但是生产太阳能电池本身也需要消耗一定的能源。评估一个可再生能源装置是否真正环保,除了转换效率,更重要的是使用该装置所产生的再生能源,需要多长时间才能相当于当初生产时所消耗的能源总量,即所谓能换回收周期。根据美国能源总署(U.S.Department of Energy)研究,以30年寿命的太阳能装置为例,晶硅太阳能电池的回收期间为2~4年,而薄膜太阳能电池为1~2年。换而言之,每一个太阳能发电系统,可享有26~29年真正无污染的期间,而采用CIGS太阳能无疑是最佳选择。

四、基于CIGS的太阳能电池五力模型

1.进入壁垒

不同于晶体太阳能电池的市场,CIGS的制作工艺比较复杂,投资成本较高,工艺的重复性差,使得技术要求很高。所以CIGS电池生产行业的壁垒较高。

2.替代产品威胁

国内光伏发电行业所采用的太阳能电池以晶硅为主。目前CIGS产品性能在类似产品中非常高,其材料成本接近晶硅的50%,能耗成本接近晶硅的30%,其总成本远低于晶硅电池,所以产品的替代威胁不大。

3.上游议价能力

4.下游议价能力

5.行业竞争

由于CIGS电池壁垒较高,所以行业竞争并不是很激烈。国际主要CIGS公司有:Showa, Honda(2014年退出该行业), Centrotherm, Wuerth, Johanna, Avancis, Nanosolar, IBM。国内比较有竞争力的公司为青海汉能光伏有限公司(汉能控股),其收购了德国Q-cell子公司Solibro和美国的MiaSole(会议纪要中提及了这个公司),这两家公司均在CIGS电池方面有着丰富经验。

太阳能电池发展现状综述

太阳能电池发展现状综述 摘要:随着社会的发展,传统能源消耗殆尽,能源越来越收到重视。其中发展前景最为广阔的莫过于太阳能。太阳能绿色环保,因此逐渐受到了人们的普遍重视。太阳能已成为新能源领域最具活力的部分,世界各国都致力于发展太阳能。本文主要阐述了太阳能电池的发展历程,太阳能电池的种类,太阳能电池的现状以及发展前景. 关键词:太阳能电池;太阳能电池种类;发展现状; Narration on the Current Situation of Solar Battery Abstract:With the development of society, traditional energy will be used up in a short time.Eneygy are being payed more and more attention.And the solar energy is the most promising.Because of its’environmental protection,it gets widespread attention. Solar energy has become the most vibrant part among the new energy field,and all countrise tried their best to develop solar energy.This article mainly explains the development of solar battery,the types of solar battery,curent situation of solar battery and its’ prospect. Key Words:solar battery; types of solar battery; curent situation of solar battery 1引言 随着经济的发展,能源的重要性日趋凸显。但是石油、煤等不可生起源消耗殆尽,人们开始探索新的能源。太阳能取之不尽用之不竭,因此受到了人们的亲睐。在太阳能电池领域中,太阳能的光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究领域[1].太阳能电池的研制和开发日益得到重视.制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础.其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生的光电子转化反应。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:①硅太阳能电池;②以无机盐如砷化镓Ⅲ一V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;③纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:①半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率;③材料本身对环境不造成污染;④材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料[2].这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因. 本文简要地综述了太阳能电池发展进程,太阳能电池的种类,以及发展现状,并讨论了太阳能电池的发展趋势。 2太阳能电池现状及其前景

薄膜太阳能电池基础知识整理

非晶硅薄膜太阳能电池基础知识 一、优点: 1.光谱特性好(弱光性好、光谱吸收范围宽) 2.温度特性好(温度上升时电池效率下降很小) 3.成本能耗低(硅用量少:2um、生产温度底:200度) 4.生产效率高(连续,大面积,自动化生产) 5.使用方便(重量轻,厚度薄.可弯曲,易携带) 6.无毒无污染、美观大方 缺点: 二、非晶硅薄膜太阳能电池的四个效应: 1.光电效应 2.光致衰退效应(薄膜经较长时间的强光照射或电流通过,在其内部将产生缺陷而 使薄膜的使用性能下降,简称为S-W效应) 3.边缘效应(边缘效率比中心效率低) 4.面积效应(面积越大,效率越低) 三、结构 1.一般结构 2.非晶\微晶硅叠层结构

衬底:玻璃、不锈钢、特种塑料 TOC :透明导电氧化膜(要求:透光性>80%、表面绒面度12~15% 面电阻R 9~13 Ω ) 四、原理 非晶硅太阳电池的工作原理是基于半导体的光伏效应。当太阳光照射到电池上时,电池吸收光层(i 层)能产生光生电子—空穴对,在电池内建电场Vb 的作用下,光生电子和空穴被分离,空穴漂移到P 边,电子漂移到N 边,形成光生电动势VL, VL 与内建电势Vb 相反,当VL = Vb 时,达到平衡; IL = 0, VL 达到最大值,称之为开路电压Voc ; 当外电路接通时,则形成最大光电流,称之为短路电流Isc ,此时VL= 0;当外电路加入负载时,则维持某一光电压VL 和光电流IL 。其I--V 特性曲线见图 3 SiO2(20~40nm) TCO(700~1000nm) a-si(~300nm) SiO2(100nm) μc-Si (~1.7μm ) AZO (~100nm) Ag (130~200nm)

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势(精)

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影 响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏, 2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业

太阳能电池基本特性的测量(讲义)

太阳能电池基本特性的测量 太阳能的利用和太阳能电池特性研究是21世纪新型能源开发的重点课题。目前硅太阳能电池应用领域除人造卫星和宇宙飞船外,已大量用于民用领域:如太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能收音机、太阳能计算机、太阳能乡村电站等。太阳能是一种清洁、“绿色”能源,因此,世界各国十分重视对太阳能电池的研究和利用。本实验的目的主要是探讨太阳能电池的基本特性,太阳能电池能够吸收光的能量,并将所吸收的光子能量转换为电能。 【实验目的】 1. 在没有光照时,太阳能电池主要结构为一个二极管,测量该二极管在正向偏压时的伏安 特性曲线,并求得电压和电流关系的经验公式。 2. 测量太阳能电池在光照时的输出伏安特性,作出伏安特性曲线图,从图中求得它的短路 电流(SC I )、开路电压(OC U )、最大输出功率m P 及填充因子FF , )]U I /(P FF [OC SC m ?=。填充因子是代表太阳能电池性能优劣的一个重要参数。 3. 测量太阳能电池的光照特性:测量短路电流SC I 和相对光强度0J /J 之间关系,画出SC I 与相对光强0J /J 之间的关系图;测量开路电压OC U 和相对光强度0J /J 之间的关系,画出OC U 与相对光强0J /J 之间的关系图。 【实验原理】 太阳能电池在没有光照时其特性可视为一个二极管,在没有光照时其正向偏压U 与通过电流I 的关系式为: )1e (I I U o -?=β (1) (1)式中,o I 和β是常数。

由半导体理论,二极管主要是由能隙为V C E E -的半导体构成,如图1所示。C E 为半导体导电带,V E 为半导体价电带。当入射光子能量大于能隙时,光子会被半导体吸收,产生电子和空穴对。电子和空穴对会分别受到二极管之内电场的影响而产生光电流。 假设太阳能电池的理论模型是由一理想电流源(光照产生光电流的电流源)、一个理想二极管、一个并联电阻sh R 与一个电阻s R 所组成,如图2所示。 图2中,ph I 为太阳能电池在光照时的等效电源输出电流,d I 为光照时通过太阳能电池内部二极管的电流。由基尔霍夫定律得: 0R )I I I (U IR sh d ph s =---+ (2) (2)式中,I 为太阳能电池的输出电流,U 为输出电压。由(1)式可得, d sh ph sh s I R U I )R R 1(I --=+ (3) 假定∞=sh R 和0R s =,太阳能电池可简化为图3所示电路。 这里,)1e (I I I I I U 0ph d ph --=-=β。 在短路时,0U =,sc ph I I =; 而在开路时,0I =,0)1e (I I oc U 0sc =--β; ∴]1I I ln[1U 0 sc OC +β = (4)

太阳能电池的特征介绍

太阳能电池的特征介绍 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的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,光生空穴流向p区,光生电子流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能电池要使用超纯水设备来进行生产,出水水质保证电池的质量及使用寿命。太阳能绿色能源太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。下面介绍一下太阳能电池的基本特征。 基本特征 太阳能电池的基本特性有太阳能电池的极性、太阳电池的性能参数、太阳能电环保电池的伏安特性三个基本特性。具体解释如下 1、太阳能电池的极性 硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。 2、太阳电池的性能参数 太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。 3太阳能电池的伏安特性 P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,大于Eg的能量则会

以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

(整理)太阳能电池性能研究项目简介.

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。

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识

太阳能光伏发电必须掌握的基础知识 1、太阳能光伏系统的组成和原理 太阳能光伏系统由以下三部分组成: 太阳电池组件;充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。 太阳能光伏系统具有以下的特点: -没有转动部件,不产生噪音; -没有空气污染、不排放废水; -没有燃烧过程,不需要燃料; -xx 简单,维护费用低; -运行可靠性、稳定性好; -作为关键部件的太阳电池使用寿命长,晶体硅太阳电池寿命可达到25 年以上;根据需要很容易扩大发电规模。 光伏系统应用非常广泛,光伏系统应用的基本形式可分为两大类: 独立发电系统和并网发电系统。应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。随着技术发展和世界经济可持续发展的需要,发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电,主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW 级集中型大型并网发电系统等,同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。 光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大,小到0.3~ 2W的 太阳能庭院灯,大到MW 级的太阳能光伏电站,如 3.75kWp 家用型屋顶发电设 备、敦煌10MW 项目。其应用形式也多种多样,在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用。尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结 构和工作原理基本相同。图4-1 是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。其中包含了光伏系统中的几个主要部件:

光伏组件方阵: 由太阳电池组件(也称光伏电池组件)按照系统需求串、并联而成,在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出,它是太阳能光伏系统的核心部件。 蓄电池: 将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时,将储存的电能释放以满足负载的能量需求,它是太阳能光伏系统的储能部件。目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池,对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。 控制器: 它对蓄电池的充、放电条件加以规定和控制,并按照负载的电源需求控制太阳电池组件和蓄电池对负载的电能输出,是整个系统的核心控制部分。随着太阳能光伏产业的发展,控制器的功能越来越强大,有将传统的控制部分、逆变器以及监测系统集成的趋势,如AES公司的SPP和SMD系列的控制器就集成了上述三种功能。 逆变器: 在太阳能光伏供电系统中,如果含有交流负载,那么就要使用逆变器设备,将太阳电池组件产生的直流电或者蓄电池释放的直流电转化为负载需要的交流电。 太阳能光伏供电系统的基本工作原理就是在太阳光的照射下,将太阳电池组件产生的电能通过控制器的控制给蓄电池充电或者在满足负载需求的情况下直接给负载供电,如果日照不足或者在夜间则由蓄电池在控制器的控制下给直流负载供电,对于含有交流负载的光伏系统而言,还需要增加逆变器将直流电转换成交流电。光伏系统的应用具有多种形式,但是其基本原理大同小异。对 于其他类型的光伏系统只是在控制机理和系统部件上根据实际的需要有所不同,下面将对不同类型的光伏系统进行详细地描述。 直流负载的光伏系统 2、光伏系统的分类与介绍 小型太阳能供电系统(Small DC ;简单直流系统(Simple DC ;大型太阳能供

太阳能电池的研究现状及发展

太阳能电池的研究现状及发展 【摘要】近年来随着人们对环境的重视,对新能源的需要变得越来越大,太阳能成为新型能源将被广泛应用。黄铁矿结构的二硫化铁(FeS2)是一种具有合适的禁带宽度(Eg≈0.95eV)和较高光吸收系数(当λ≤700nm时,α=5×105cm-1)的半导体材料,而且其组成元素在地球上储量丰富、无毒,有很好的环境相容性。因此,FeS2薄膜在光电子以及太阳能电池材料等方面有潜在的应用前景,受到人们的广泛关注。本文从不同制备方法所制备出的二硫化铁薄膜的研究结果,来分析二硫化铁薄膜的研究状况。 【关键词】能源;二硫化铁;制备方法;光电性能 1.引言 太阳能电池自1954年由诺贝尔实验室和RCA公司几位杰出的科学家发明问世以来,由于地球变暖现象的日益严重,世界各国对二氧化碳的排放量均采取严格的管制,再加上石油匮乏,40年后将消耗殆尽,其价格持续攀升,这些因素都促成了对代替能源的重视与需求,也激发了太阳能产业的蓬勃发展。 太阳是一座聚合核反应器,它一刻不停地向四周空间放射出巨大的能量。它的发射功率为3.865×1026J/S(相当于烧掉1.32×1016ton标准煤释放出来的能量)。地球大气表层所接收的能量仅是其中的22亿分之一,但是地球一年接收的太阳的总能量却是现在人类消耗能源的12000倍。另外,根据文献记载太阳的质量为1.989×1030kg,根据爱因斯坦相对论(E=mc2)可以计算出太阳上氢的含量足够维持800亿年。而由地质资料得出的地球年龄远远小于这个数字。因此可以说太阳能是取之不尽、用之不竭的[1-3] 2.太阳能电池 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的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。 2.1 太阳能电池发展 目前,太阳能电池产品是以半导体为主要材料的光吸收材料,在器件结构上则使用P型与N型半导体所形成的PN结产生的内电场,从而分离带负电荷的电子与带正电荷的空穴而产生电压。由于晶体硅材料与器件在技术的成熟度方面领先于其他半导体材料,最早期的太阳能电池极为晶体硅制成,直到近几年晶体硅太阳能电池仍有大约90%的市场占有率。除了技术与投资门槛较低以外,不用担心硅原料匮乏等都是造成其市场占有率高的主因。 在晶体硅太阳能电池之后,大约从1980年起开始有非晶硅薄膜太阳能电池

太阳能电池基础知识

一,基础知识 (1)太阳能电池的发电原理 太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ?半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子. 光激励 核核 电子 空穴电子 电子对?PN 结合型太阳能电池 太阳能电池是由 P 型半导体和 N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子 ,当 P 型和 N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯 片在受光过程中,带正电的空穴往 P 型区移动,带负电子的电子往 N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.. (2)太阳能电池种类 - ++- - +P 型

铸 造 2 工 PN 结合(正面 N 极,反 面 P 极 ) 减 反膜形成 通过电极,汇集电 ※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于 其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有 广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时 以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先 开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电 池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的 70%以上). (3)多晶硅太阳能电池的制造方法 空间用 民用 转换效率:24% 转换效率:10% 转换效率:8% (1400 度以上) 破锭(150mm *155mm ) N 极烧结 电极 印刷 ( 正 反

太阳能电池发展现状及存在的主要问题

太阳能电池发展现状及存在的主要问题 晨怡热管2008-10-17 23:05:45 一、2005年国际太阳能电池产业发展情况 2005年,世界太阳能电池总产量1656MW,其中日本仍居首位,762M W,占世界总产量的46%,欧洲为464M W,占总产量的28%,美国156M W,占总产量的9%,其他274MW,占总产量的17%。 2004年全球前14位太阳能电池公司总产量达到1055MW,占当年世界总产量的88.3%,近五年来,日本Sharp公司一直领先,2004年产量达到324MW,见表1。

以2004年数据分析,各种太阳能电池中硅基太阳能电池占总产量的98%,晶体硅太阳能电池占总产量的84.6%,多晶硅太阳能电池占总量的56%,见表2。

2005年,世界光伏市场安装量1460M W,比2004年增长34%,其中德国安装最多,为837MW,比2004年增长53%,占世界总安装量的57%;欧洲为920MW,占总世界安装量的63%,日本安装量292M W,增幅为14%,占世界总安装量的20%;美国安装量为102MW,占世界总安装量的7%,其他安装量为146M W,占世界总安装量的10%。

至2005年全世界光伏系统累计安装量已超过5GW,2005年一年内投资太阳能电池制造业的资金超过10亿美元。现在,一个世界性的问题是制造太阳能的电池的硅原材料紧缺,尽管2005年全世界硅原材料供应增长了12%,但仍然供不应求,国际上长期供货合同抬价25%。持续的硅材料紧缺将对2006年太阳能电池生产产生较大的影响,预计2006年世界太阳能电池产量的增幅将不限制在10%左右。要解决硅材料的紧缺问题预计将需要5年以上的时间。 根据光伏市场需求预测,到2010年,全世界光伏市场年安装量将在3.2G到3.9GW之间,而光伏工业年收入将达到186美元到231亿美元。 日本和欧美各国都提出了各自的中长期PV发展路线图。 按日本的PV路线图(TV Roadmap 2030),到2030年PV电力将达到居民电力消耗的50%(累计安装容量约为100GW),具体的发展目标见表3和表4。

中国光伏发电的发展现状及趋势知识讲解

中国光伏发电的发展现状及趋势

中国光伏发电的发展现状及趋势 苏青峰上海联孚新能源科技有限公司 太阳能作为一种可永续利用、可再生的清洁能源,有着巨大的开发应用潜力。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6×109t标准煤。太阳30分钟辐照地球的能量就够全世界1年的能源消耗。人类赖以生存的自然资源几乎全部转换自太阳能,人类利用太阳能的历史更是可以追溯到人类起源时代。太阳能是人类得以生存和发展所需的最基础的能源形式,从现代科技的发展来看,太阳能开发利用技术的进步有可能决定着人类未来的生活方式。 据IEA发布预测:2006年至2030年世界一次能源需求从117.3亿吨油当量增长了170.1多亿吨油当量,平均年增长45%。石油将在50年左右枯竭,天然气将在57~65年内枯竭,煤还可以供应169年。能源消耗远大于能源的供给,能源天平严重失衡,严峻的能源形势已摆在世人面前,人类正面临前所未有的能源危机。 目前,全球二氧化碳的排放量已达到300亿吨。如不加控制,将在2030年达到400亿吨,人类的生存环境面临着前所未有的挑战和危机。在已知的新能源形式中,太阳能肯定能够满足人类发展的能量需求。太阳能光伏发电的应用将能够有效降低环境污染,改善全球能源紧缺状况。当今,国家已把“节能减排、安全环保”作为“十一五”期间能源利用与发展的重点方向和目标,并列入了国家发改委“十六个重大专项”。

太阳能光伏发电技术的开发始于20世纪50年代。随着全球能源形势趋紧,太阳能光伏发电作为一种可持续的能源替代方式,于近年得到迅速发展。随着全球经济和科学技术的飞速发展,世界许多国家将光伏发电作为发展的重点,光伏产业的技术进步已经使太阳能应用成为可能,并首先在太阳能资源丰富的国家,如德国和日本,得到了大面积的推广和应用。在国际市场和国内政策的拉动下,中国的光伏产业逐渐兴起,并迅速成为后起之秀,涌现出无锡尚德、南京中电、江苏林洋、常州天合和天威英利等一大批优秀的光伏企业,带动了上下游企业的发展,中国光伏发电产业链正在形成。 随着传统能源的日益枯竭和石油价格的不断上升,以及人们对自身生存环境要求的不断提升,积极寻找新的替代能源已刻不容缓,作为无污染的清洁能源,太阳电池必将会得到迅速的发展。虽然太阳能光伏发电成本较高,但是从长远看,随着技术的进步,以及其他能源利用形式的逐渐饱和,太阳能可以在2015年之后成为主流能源利用形式,有着不可估量的发展潜力。国际经验表明,政策扶持是光伏产业发展的最主要驱动力,政府的政策导向将决定光伏产业的发展水准和市场需求,太阳能产业的发展对我们国家能源的开发和利用具有极其深远的意义。 光伏产业市场现状 在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源资源短缺并造成环境污染的形势下,太阳能光伏发电技术普遍得到各国政府的重

太阳能电池板的介绍及解释

太阳能电池板 科技名词定义 中文名称:太阳能电池板 英文名称:solar cell panel 定义:由若干个太阳能电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件。 所属学科:电力(一级学科);可再生能源(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 太阳能电池板主要材料是“硅”,“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。 目录

(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (三)蓄电池:一般为铅酸电池,一般有12V和24V这两种,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。为能向AC220V的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能(注意,不是简单的降压)。 晶体硅太阳能电池的制作过程: 晶体硅太阳能电池 “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。 太阳能电池的应用: 太阳能电池板 涉及因素 问题1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何? 问题2、系统的负载功率多大?

太阳能电池组装工艺介绍

太阳能电池组装工艺介绍 2012-5-7 作者:来源: OFweek太阳能光伏网 核心提示:为了最大限度地降低电池串并联的损失,必须将性能相近的单体电池组合成组件。背面串接是将36片电池串接在一起形成一个组件串。 工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识。 1.电池测试由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效地将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。如果把一片或者几片低功率的电池片装在太阳电池单体中,将会使整个组件的输出功率降低。因此,为了最大限度地降低电池串并联的损失,必须将性能相近的单体电池组合成组件。 2.焊接一般将6~12个光伏电池串联起来形成光伏电池串。传统上,一般采用银扁线构成电池的接头,然后利用点焊或焊接(用红外灯,利用红外线的热效应)等方法连接起来。现在一般使用60%的sn、38%的pb、2%的ag电镀后的铜扁丝(厚度约为100~200μm)。接头需要经过火烧、红外、热风、激光处理。由于铅有毒,因此现在越来越多地采用96.5%的铜和 3.5%的银合金。但是利用这种合金焊接时,要求焊接温度不能过高,焊接的时间也不能过长,否则会导致焊缝晶体的长大,强度降低或电池碎裂。焊接接头之间应有良好的配合和适当的间隙,接头要光滑平整、牢固。要求串联的电池片间距均匀、颜色一致。 3.背面串接是将36片电池串接在一起形成一个组件串。目前一般采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4.层压敷设背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的eva、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂,以增加玻璃和eva的黏结强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。敷设层次:由下向上:玻璃、eva、电池、eva、玻璃纤维、背板。 5.组件层压将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使eva熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压的温度、时间根据eva的性质决定。使用快速固化eva时,层压循环时间约为25min。固化温度为150℃。要求层压好的组件内单片电池无碎裂、无裂纹、无明显移位,在组件的边缘和任何一部分电路之间的eva均无气泡或脱层通道,eva交联度良好。

太阳能电池片技术发展的现状和趋势

太阳能电池片生产技术的发展和趋势 LED光伏电子项目部 2009/2/22

1太阳能电池片的生产工艺 1.1太阳能电池的工作原理 典型的太阳电池本质上是一个大面积半导体二极管,它利用光伏效应原理把太阳辐射能转换成电能。当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于 禁带宽度Eg的光子能把价带中电子激发到导带上去,形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴,即电子-空穴对,通常称它们为光生载流子。自由电子和空穴在不停的运动中扩散到pn结的空间电荷区,被该区的内建电场分离电子被扫 到电池的n型一侧,空穴被扫到电池的p型一侧,从而在电池上下两面(两极) 分 别形成了正负电荷积累,产生“光生电压”,即“光伏效应”(photovoltaic effect)若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过,得到可利用的电能,这就是太阳电池的工作原理,如图1所示。 图1太阳电池的工作原理 光伏效应是1839年法国Becqueral第一次在化学电池中观察到的。1876年在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。硅光电池 的报道出现于1941年1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅光电池,为太阳能光伏发电奠定了技术基础,成为现代太阳电池时代的划时代标志。作为能源,硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用。在随后10。多年里,硅太阳电池在空间应用中不断扩大,工艺不断改进,电池设计逐步定型。70 年代初,许多新技术引入电池制造工艺,转换效率有了很大提高。与此同时,硅太阳电池开始引入地面应用,70年代末,地面太阳电池产量已经超过了空间电池产 量,促使成本不断降低。80年代初,硅太阳电池发展进入快速发展时期,技术进步和研究开发使太阳电池效率进一步提高,商业化生产成本持续降低,应用不断 扩大。在太阳电池的整个发展历程中,先后开发出各种不同结构的电池,如肖特基(MS)电池、MIS电池、MINP电池、异质结电池等,其中同质p2n结电池自始 至终占着主导地位,其他结构电池对太阳电池的发展也产生了重要影响。在材料 方面,有晶硅电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒(CIS)薄膜电池、碲化镉(CdTe)薄膜电池、砷化镓薄膜电池等,由于薄膜电池被认为是未来大幅度降低成本的根本出

太阳能电池材料的发展及应用

太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z1205020 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。 1、能源材料 太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点,IBM公司研制的多层复合太阳能电池,转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中,大约有50%用于储氢技术。固体氧化物燃料电池的研究十分活跃,关键是电池材料,如固体电解质薄膜和电池阴极材料,还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交换膜等,都是研究的热点。 地球每天接收的太阳能,相当于整个世界一年所消耗的总能量的200倍。太阳每秒发出的能量就大约相当于亿亿吨标准煤完全燃烧时所释放出的全部热量。包括风能、海洋能等,都是太阳能的子孙,都是太阳能转换而成。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。 太阳能电池(Solar Cells),也称为光伏电池,是将太阳光辐射能直接转换为电能的器件。由这种器件封装成太阳能电池组件,再按需要将一定数量的组件组合成一定功率的太阳电池方阵,经与储能装置、测量控制装置及直流--交流变换装置等相配套,即构成太阳电池发电系统,也称为光伏发电系统。 2、太阳能电池的发展 几千年来人类无意识地利用太阳能来取暖和晾晒物品,直到19世纪末才出现了第一台

太阳能电池板基础知识详解

太阳能电池板基础知识详解 2010年07月29日 15:21 一基础知识 (1)太阳能电池板的发电原理 太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ●半导体的光电效应 所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子. ●PN 结合型太阳能电池 太阳能电池是由P 型半导体和N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,当P 型和N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往P 型区移动,带负电子的电子往N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流. (2)太阳能电池种类 ※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料.化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. (3)多晶硅太阳能电池的制造方法 (4)太阳能电池关连的名称和含义 ●转换效率 太阳能电池的转换效率是指电池将接收到的光能转换成电能的比率 ※标准测试状态 由于太阳能电池的输出受太阳能的辐射强度,温度等自然条件的影响,为了表述太阳能电池的输出和评价其性能,设定在太阳能电池板的表面温度为25 度,太阳能辐射强度为1000 w/㎡、分光分布AM1.5 的模拟光源条件下的测试为标准测试状态. 小知识 晶硅类理论转换效率极限为29%,而现在的太阳能电池的转换效率为17%~19%,因此,太阳能电池的技术上还有很大的发展空间 ●太阳能电池输出特性 【太阳能电池电流---电压特性(I-V 曲线)】 ●太阳能电池对环境的贡献 ①对防止地球温暖化,减轻对地球环境的贡献 从太阳能发电系统排放的二氧化碳,即使是考虑其生产过程的排放量,也绝对少于传统的燃料发电设备,是防止地球温暖化的环保设备.同时在发电时,不排放氧化硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境的压力. 例:3kW 太阳能发电系统对环境污染物的削减量

光伏发电基础知识汇总

光伏发电基础知识 1、太阳电池的基本特性 太阳电池的输出受日照强度、电池结温等因素的影响,当结温增加时,太阳电池的开路电压下降,短路电流稍有增加,最大输出功率减小,当日照强度增加时,太阳电池的开路电压变化不大,短路电流增加,最大输出功率增加,在一定的温度和日照强度下,太阳电池具有唯一的最大功率点,电池工作在该点时,能输出当前温度和日照条件下的最大功率。 2、单晶硅电池 单晶硅是用高纯度的多晶硅在单晶炉里拉制而成。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅,硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,在电池制作中,一般都采用表面结构化,发射区钝化,分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池,提高转化效率主要是单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺,目前转换效率达到18%-20%,最高达24%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。 3、多晶硅电池 多晶硅是单质硅的一种形态,熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同,则这些晶粒结合起来,就结成多晶硅,多晶硅可做拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面,多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳电池的光电效率则要比单晶硅低,其光电转换效率为12%-15%之间,最高已达18%,但相对单晶硅光电池具有生产成本低,同时多晶硅光电池没有光致衰退效应,材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响,是国际上掀起的前沿性研究热点。 4、非晶硅电池 非晶硅是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”。也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,非

太阳能电池基础知识

(1)太阳能电池的发电原理 太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置. ●半导体的光电效应所有的物质均有原子组成,原子由原子核和围绕原子核旋转的电 子组成.半导体材料在正常状态下,原子核和电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素的刺激下,原子核和电子的结合力降低,电子摆脱原子核的束搏,成为自由电子. ●PN 结合型太阳能电池 电子对 太阳能电池是由P 型半导体和N 型半导体结合而成,N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,当P 型和N 型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电的空穴往P 型区移动,带负电子的电子往N 型区移动,在接上连线和负载后,就形成电流.. -+-N 型 +-+ +-+ -+-N 区 ------ PN 结合 +-+ +-+ -+- 电势 ++++++ P 区 -+-P 型 (2)太阳能电池种类 单晶硅电池空间用

※在现在的太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅和多晶硅为代表.由于 其原材料的广泛性,较高的转换效率和可靠性,被市场广泛接受.非晶硅在民用产品上也有 广泛的应用(如电子手表,计算器等),但是它的稳定性和转换效率劣于结晶类半导体材料. 化合物太阳能电池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用. ※现在太阳能电池的主流产品的材料是半导体硅,是现代电子工业的必不可少的材料,同时 以氧化状态的硅原料是世界上第二大的储藏物质. ※京瓷公司早在上世纪的八十年代就认识到多晶硅太阳能电池的光阔前景和美好未来,率先 开启多晶硅太阳能电池的工业化生产大门.现在已经是行业的龙头,同时多晶硅太阳能电 池也结晶类太阳能电池的主流产品(太阳能电池的 70%以上). (3)多晶硅太阳能电池的制造方法 破锭(150mm *155mm ) N 极烧结 电极 印刷 ( 正 反

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