太阳能光伏电池精要.ppt

光伏电站 10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。 六、我国的太阳能、风能分布 作业： 太阳能热发电系统有几种？相互比较各有何特点？ （不少于1500字，作为结课作业，下节课上课前上交。） 班级 能源141 姓名 宋兴发 学号 1251406229 主要内容： 一、序言 二、太阳能光伏电池的工作原理与结构 三、太阳能光伏电池的分类 四、太阳能光伏电池元件的阵列结构 五、太阳能光伏电池的应用 六、我国的太阳能、风能分布 一、序言 1、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1.3亿亿吨标准煤完全燃烧时所释放出的全部热量。 2、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。 3、太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。 太阳能电池是太阳能利用的重要途径之一 世界太阳能电池发展的主要节点 1954 美国贝尔实验室发明单晶硅太阳能电池，效率为6％ 1955 第一个光伏航标灯问世，美国RCA发明Ga As太阳能电池 1958 太阳能电池首次装备于美国先锋1号卫星，转换效率为8％。 1959 第一个单晶硅太阳能电池问世。 1960 太阳能电池首次实现并网运行。 1974 突破反射绒面技术，硅太阳能电池效率达到18％。 1975 非晶硅太阳能电池问世 1978 美国建成100KW光伏电站 1980 单晶硅太阳能电池效率达到20％多晶硅为14.5％，GaAs为22.5％ 1986 美国建成6.5MW光伏电站 1990 德国提出“2000光伏屋顶计划” 1995 高效聚光GaAs太阳能电池问世，效率达32％。 1997 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划，日本提出“新阳光计划” 1998 单晶硅太阳能电池效率达到24.7％，荷兰提出“百万光伏屋顶计划” 2000 世界太阳能电池总产量达287MW，欧洲计划2010年生产60亿瓦光伏电池 我国 ◆ 1959年第一个有实用价值的太阳电池诞生 ◆ 1971年3月太阳电池首次应用于我国第二颗 人造卫星—实践1号上； ◆ 1973年太阳电池首次应用于浮标灯上； ◆ 1979年开始用半导体工业废次单晶、半导体 器件工艺生产单晶硅电池； ◆ 80“年代中后期引进国外关键设备或成套生 产线我国太阳电池制造产业初步形成。 办公楼与玻璃幕墙一体化的PV 太阳能屋顶系统 二、太阳能光伏电池的工作原理与结构 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。这就是光电效应太阳 能电池的工作原理 。 太阳能电池的结构 三、太阳能光伏电池的分类 太阳能电池，又称光伏器件，是一种利用光生伏特效应把光能转变为电能的器件。它是太阳能光伏发电的基础和核心。 太阳能电池分类 按照材料分类: 1、硅太阳能电池：以硅为基体材料（单晶硅、多晶硅、非晶硅） 2、化合物半导体太阳能电池：由两种或两种以上的元素组成具有半导体特性的化合物半导体材料制成的太阳能电池(硫化镉、砷化稼、碲化镉、硒铟铜、磷化铟) 3、有机半导体太阳能电池：用含有一定数量的碳－碳键且导电能力介于金属和绝缘体之间的半导体材料制成的电池(分子晶体、电荷转移络合物、高聚物) 单晶硅太阳电池特点： 硅系列太阳能电池中，单晶硅的光电转换效率最高，技术也最成熟，高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关成熟的加工工艺基础上。提高转换效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。单晶硅太阳能电池的转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍旧占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本居高不下，严重影响了其广泛应用。 多晶硅太阳电池特点： 单晶硅太阳能电池的缺点是制造过程复杂，制造电池的能耗大。为解决这些问题，用浇铸法或晶带法制造的多晶硅太阳能电池的开发取得了进展。在1976年证明用多晶硅材料制作的太阳能电池的转换效率已超过10%，对大晶粒的电池，有报道效率可达20%。这种低成本的多晶硅太阳能电池已经大量生产，目前，它在太阳能电池工业中所占的分额也相当大。但是多晶硅材料质量比单晶硅差，有许多晶界存在，电池效率比单晶硅低；晶向不一致，表面织构化困难。 非晶硅太阳能电池的优点： 1、非晶硅具有较高的光吸收系数，这是非晶硅材料最重要的特点，也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素。 2、非晶硅的禁带宽度比单晶硅大，随制备条件的不同约在1.5-2.0eV的范围内变化，这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高。 3、材料和制造工艺