大学物理期末论文工程问题解析（太阳能电池）.docx

成 都 信 息 工 程 大 学期末论文工程问题解析（太阳能电池）年 级: 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: 二零一五年六月目录摘要31.太阳能41.1什么是太阳能41.2 太阳能的优缺点41.2.1优点41.2.2缺点42.太阳能电池52.1太阳能电池52.2太阳能电池的历史52.3太阳能产生电池的条件52.4提高太阳能电池光电转换效率的途径与方法52.4.1太阳能电池发电原理52.4.2 提高太阳电池效率的主要措施62.5太阳能电池的发展前景6总结7参考资料7摘要太阳能是一种清洁的可再生能源，主要利用太阳的辐射能量，是未来人类所需能源的主要来源之一。太阳能电池是通过光化学效应把太阳能转化成点电能的装置，其发电是一种可再生的环保发电方式，发电过程中不会产生二氧化碳等温室气体，不会对环境造成污染。如何有效利用太阳能资源，充分发挥太阳能的作用，已经成了现在的首要问题。随着科学技术的发展，人们发现，太阳不但用间接方式一直向人类提供赖以生存和发展的能量，而且还是可以为人类长期地直接提供巨大能量的又一新能源，对于人类来说，太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源．那么怎样利用太阳能呢？到现在为止，直接利用太阳能有两种途径．一种途径是把太阳能转化为内能，以供应用，太阳炉和太阳能热水器就属于这种情况，还可以把内能进一步转换成电能：用集热器（也叫太阳炉）把水加热，产生蒸汽，推动汽轮发电机发电这就是太阳能热电站．另一种途径是通过光电转换装置把太阳能直接转化成电能，硅光电池就是这种转换装置，也叫太阳能电池．太阳能电池的应用很广泛，天上人造卫星的电源，地上太阳能汽车的电源，都用到太阳能电池，我国有些地区用太阳能电池作航标灯、铁路信号灯的电源．有的国家还研制用太阳能电池供电的小型电冰箱、微型电视机等．关键词： 太阳能，资源利用，太阳能电池。1.太阳能1.1什么是太阳能太阳能（solar ?energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。1.2 太阳能的优缺点1.2.1优点（1）普遍（2）无害（3）巨大（4）长久1.2.2缺点（1）分散性（2）不稳定性（3）效率低和成本高2.太阳能电池2.1太阳能电池太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏（Photovoltaic，photo光，voltaics伏特，缩写为PV），简称光伏。2.2太阳能电池的历史1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。Charles用硒半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。2.3太阳能产生电池的条件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实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。2.4提高太阳能电池光电转换效率的途径与方法2.4.1太阳能电池发电原理太阳电池是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现已晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结2.4.2 提高太阳电池效率的主要措施1、尽可能的增加电池的光收集能力和被电池吸收的光转变为载流子数量2、尽力提高p-n结对光生载流子的收集能力3、尽可能的减少正向偏压下暗电流4、尽可能降低电流流出太阳电池时的电阻损失2.5太阳能电池的发展前景当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。/view/766033.htm太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界/view/3029909.htm能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界/view/90532.htm能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结