太阳能的应用原理的论文

光伏发电的研究摘要：中国有很多光资源丰富的地区。

新疆是光资源丰富的地区之一，所以光伏发电的研究有着重大的意义。

本论文基于国内外光伏发电技术的现状对光伏产业、关键技术及新疆光伏发电产业的前景进行研究。

提出国家光伏发电所面临的问题及解决的一些建议。

关键词：光伏发电、太阳能、伏特效应正文内容：1太阳能光伏产业1.1 光伏发电的基本概念物质吸收光能产生电动势的现象，称为光生伏特效应。

这种现象在液体和固体物质中都会发生，但是效率却大小不一，其中半导体 P-N 结器件在太阳光照射下的光电转换效率较高。

而利用光生伏特效应原理制成的晶体硅太阳能电池，可将太阳的光能直接转换成为电能，称为光 - 电转换，即太阳能光伏发电。

太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又称光伏电池，是太阳能光伏发电系统的基础和核心器件。

当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时，太阳能电池吸收光能，产生光生电子 - 空穴对。

在电池内建电场作用下，光生电子和空穴分离，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。

[1]若在内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就有了“光生电流”流过，从而获得功率输出。

这样，太阳的光能就直接变成了可以使用的电能。

光伏发电系统分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。

太阳能光伏发电系统主要包括：太阳能电池方列、阻塞二极管、储能蓄电池组、调节控制器、逆变器、用电负载等。

其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，阻塞二极管、控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。

1.2 辅料链辅料链在太阳能光伏产业中所占的比重很大。

由于太阳能光伏产品涉及的辅料数量和品种较多，因此，以硅片为界，分为硅片前和硅片后两个部分。

硅片前辅料主要是提纯和生产多晶硅、单晶硅所用的辅料。

包括：氯产品、氢气以及氢氯化所用的气体、氮化硅粉、惰性气体、其他反应气体、石英坩埚、铸锭炉、炭毡、温度传感器件等。

硅片后辅料包括切割线、切削液、金刚砂微粉、各类碱、酸和纯净水、三氯氧磷气体、硅烷气体、银浆、铝浆等。

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作

发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为保存食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。但在化石燃料减少下，才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出CO2和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。

水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。

核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。

这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是大阳能。

太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应。硅原子有4个电子，如果在纯硅中掺入有5个电子的原子如磷原子，就成为带负电的N型半导体；若在纯硅中掺入有3个电子的原子如硼原子，形成带正电的P型半导体。当P型和N型结合在一起时，接触面就会形成电势差，成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后，空穴由N极区往P极区移动，电子由P极区向N极区移动，形成电流。 制作时，多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后，制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等，就形成P-N结。然后采用丝网印刷，将精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂一层防反射涂层，电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件，就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框，正面覆盖玻璃，反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备，就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电，需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储，也可输入公共电网。发电系统成本中，电池组件约占50%，电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外50%。 太阳能发电是最理想的新能源 照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。

太阳能利用技术课程论文HUNAN UNIVERSITY太阳能利用技术课程论文太阳能制冷姓名: 叶祎 201301050111专业班级: 能源与动力工程1301所在学院: 机械与运载工程学院指导老师: 陈敬炜1 引言太阳能是新能源和可再生能源的一种，具有普遍、无害、长久等优点，被认为是人类未来最理想的替代能源之一。

但太阳能同时也有分散、随机、间歇等缺点，故需要研究各种技术以及配备各种收集和储能设备来达到对太阳能的利用。

简单来说，太阳能制冷是将收集的太阳能转换为热能或机械能，再利用这部分热能或机械能作为外界的补偿，使系统达到并维持所需的低温。

其最大的优点是有很好的季节适应性——夏季气温越高，越需要制冷，同时太阳辐射条件也越好，太阳能制冷系统的制冷量也越大。

除此之外，太阳能制冷还具有污染小，工作噪声小以及一机多用等优点。

2 原理、特点及发展趋势根据不同的能量转换方式，现有的太阳能制冷主要有太阳能光电转换，再以电制冷，以及光热转换，以热制冷这两种方式。

其中光电转换的制冷方法因为成本较高而多用于研究，光热转换的制冷方法则因其廉价的优势而被广泛应用。

以热制冷的太阳能制冷系统又可分为一下几类:1)太阳能吸收式制冷系统原理和特点:吸收式制冷是目前为止应用最多的太阳能空调方式，其工作原理是利用溶液浓度的变化来获取冷量，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热，再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。

常用的吸收剂-制冷剂的组合有两种，溴化锂-水和水-氨，其中溴化锂吸收式制冷技术相对成熟，但系统成本稍高，故主要用于大型空调设备。

主要组成为太阳能集热器、吸收式制冷剂、空调箱、锅炉、储水箱和自动控制系统等。

发展趋势:吸收式制冷起源于1932年，但受制于成本高、商业价值而发展缓慢;1992年因世界性能源危机而收到发达国家重视，发展至今。

目前的吸收式制冷需采用聚光式集热器，影响推广，故研究将重点放在降低所需热源温度上。

2)太阳能吸附式制冷系统原理和特点:吸附式制冷系统与吸收式不同之处在于吸附式制冷系统的太阳能集热器和吸附器合二为一，即将太阳能系统与制冷剂合二为一，其结构较吸收式制冷系统而言更为简单。

生活中的功能材料——单晶硅太阳能电池研究及发展一、引言随着人类社会的不断发展，人与自然的矛盾也愈来愈突出。

目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源．即环境恶化和能源短缺。

人类的主要传统能源( 石油、煤炭、天然气) 的储存量是有限的，且对环境有污染，所以节能环保型能源的开发和利用迫在眉睫。

这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理。

发展新能源材料及相应的技术，将是解决这一些问题最为有效的方法之一。

太阳能是人类取之不尽，用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染。

事实上近年来人们对太阳能材料的研制和利用，已显示了积极有效的作用。

这一新型能源材料的发展．既可解块人类面临的能源短缺问题，又不造成环境的污染。

从50年代的硅电池，60年代的G a A s 电池，70年代的非晶硅电池，80年代的铸造多晶硅电池，到90年代的I I一Ⅵ化合物电池的开发和应用，到现今有机聚合物太阳电池和纳米结构太阳电池的研究开发，构成了太阳能光电材料和器发展的历史脚印。

目前太阳能电池材料主要是单晶硅、多晶硅和非晶硅电池。

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。

二、单晶硅太阳电池的生产制备工艺（一）、基本结构（二）、太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。

②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。

③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。

④提高切割速度，实现自动化切割。

具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类：1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。

2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。

3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。

硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。