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Harbin Institute of Technology能源概论报告题 目： 铜铟硒薄膜太阳能电池技术探究 院 系：能源科学与工程学院班 级：姓 名：学 号：哈尔滨工业大学摘 要太阳能作为一种清洁能源，人们进行了综合利用：太阳能热利用以及太阳能光伏技术。太阳能电池根据制备材料的不同，可分为晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池等。CuInSe2薄膜的电学性质强烈依赖于组分，CIS电池中的CuInSe2材料最重要的一个特征是存在电中性的缺陷对,形成能很低。 CIS薄膜制备技术有一步电沉积法和溅射 Cu-In 合金层硒化法。关键词：太阳能 薄膜电池 CIS 硒化太阳能发展现状综述1.1背景简介在当今社会，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源，一直作为研究和利用的热点，长盛不衰。太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，是来自太阳的辐射能量。人类利用太阳能虽然已有3000多年的历史,但把太阳能作为一种能源和动力加以利用, 却只有不到400 年的历史。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的一次能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。1.2利用现状为了更好的实现的太阳能的综合利用，人们探索出了多种利用技术。太阳能利用技术指太阳能的直接转化和利用技术。它主要分为两类：把太阳辐射能转换成热能并加以利用属于太阳能热利用技术；利用半导体器件的光伏效应原理把太阳能能转换成电能称为太阳能光伏技术。1.2.1太阳能热利用太阳能热利用具有广阔的应用领域, 但最终可归纳为太阳能热发电和建筑用能, 包括采暖、空调和热水。当前太阳能热利用最活跃，并已形成产业的当属太阳能热水器、太阳能热发电和太阳能制冷。此外， 在太阳能热泵、热推进技术等新型领域也有一定的研究与应用。下面简单介绍两种太阳能热利用技术：太阳能热水器热水器是太阳能热利用中商业化程度最高、应用最普遍的技术。国际上, 太阳能热水器产品经历了闷晒式、平板式、全玻璃真空管式的发展.目前热水器产品的发展方向仍注重提高集热器的效率, 如将透明隔热材料应用于集热器的盖板与吸热间的隔层, 以减少热量损失。目前在提高集热器效率的研究领域, 主要在以下几个方面取得了较大进展： (a)透明蜂窝应用于太阳能热水器的研究(b)真空管太阳能热水器的研究(c)热管式真空管太阳能热水器的设计研究(d)应用全息技术提高太阳能热水器效率的研究下图1为全息太阳能聚光器，能够会聚更多的太阳光，极大提高热水器的效率。图1 全息太阳能聚光器示意图太阳能热水器是我国可再生能源领域中产业化发展最成功的范例。到2006年，我国太阳能热水器年产能已超过1800万，使用总量已达到9000 万，占世界的60%。太阳能热发电目前, 太阳能热发电在技术上和经济上可行的三种形式是:①30 ～ 80MW 聚焦抛物面槽式太阳能热发电技术(简称抛物面槽式);②30 ～200MW 点聚焦中央接收式太阳能热发电技术(简称塔式);③7 .5 ～ 25kW 的点聚焦抛物面盘式太阳能热发电技术(筒称抛物面盘式)。除了上述几种传统的太阳能热发电方式以外, 太阳能烟囱发电、太阳池发电等新领域的研究也有进展。1.2.2太阳能光伏技术太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应, 将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统, 有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置, 主要用于无电网的边远地区和人口分散地区, 整个系统造价很高；在有公共电网的地区, 光伏发电系统与电网连接并网运行, 省去蓄电池, 不仅可以大幅度降低造价, 而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。目前, 太阳能光伏发电的研究重点在开发高效率、低成本新型太阳能电池方面。主要包括非晶硅太阳能电池和微晶硅迭层薄膜电池的实验型研究。非晶硅太阳能电池非晶硅是一种很好的太阳能电池材料, 成熟的非晶硅太阳电池具有较高的稳定性, 效率已达到8 %。随着非晶硅太阳电池转化效率的提高及生产成本的降低, 柔性衬底非晶硅太阳电池, 已经应用于一些实际领域。由于柔性衬底的非晶硅电池具有高比功率, 轻便,