太阳能电池材料 第一章节.pptx

太阳能电池材料宋丹丹mailto:dandsong@dandsong@主楼B605课程介绍太阳能电池材料是新能源材料与器件专业本科生的专业必修课。其预修课程有固体物理、半导体物理、材料分析方法等。本课程的目的在于使学生理解典型太阳能电池原理及所用功能材料特性，了解太阳能电池材料的特点和制备技术，掌握太阳能电池材料的特性、结构和技术要求，为今后的学习和工作打下基础。课程介绍太阳电池材料概论、太阳电池材料的半导体物理基础、太阳电池材料分析技术、太阳电池的基本原理与测试方法、晶体硅太阳电池材料、染料敏化/有机聚合物/钙钛矿太阳电池材料、硅基薄膜太阳电池材料、III-V族化合物太阳电池材料、 铜铟镓硒薄膜太阳电池材料等。课程介绍讲授方式：以课堂讲授为主。考核方式：考核方式为考试。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占30% ，期末成绩占70% 。平时成绩：出勤情况+作业。不定期点名！（迟到15min算旷课）每章结束将会有作业。期末成绩：闭卷考试，考察平时学习的内容。学时数： 64学时 学分数： 4 学分课程介绍推荐教材和参考书目《太阳能电池 材料●制造 ●检测技术》，翁敏航，科学出版社，2013《太阳能电池基础与应用》，熊少珍，朱美芳，科学出版社，2009《半导体器件导论》，Donald A. Neaman，清华大学出版社， 2006《纳米材料与太阳能利用》，沈辉等，化学工业出版社，2012课程介绍太阳能电池材料课程结构：以不同类型电池材料为主线。针对特定类型电池，讲述所用材料的制备技术、性能及器件性能等相关知识。学习重点：材料的制备技术材料结构、物理化学性质材料对电池性能的影响1.1 章节重点与学习目标1.2 能源现状与可再生能源1.3 太阳光的使用与光电转换1.4 太阳能电池的种类和发展1.5 太阳能电池的其他信息第一章 太阳能电池材料概论1.1 章节重点与学习目标介绍发展太阳能电池材料的原因、太阳能电池材料发展历史及分类、太阳能电池材料的发展现状与研究重点。学生在学完本章课程后需了解：发展太阳能电池的必要性。太阳能电池的发展历史。太阳能电池的种类与性能。各种太阳能电池的优缺点。太阳能电池的发展现状与研究重点。1.2 能源现状与可再生能源能源危机：能源需求增长，传统能源面临枯竭1.2 能源现状与可再生能源可再生能源种类：太阳能、风能、生物质能、地热能、海水温差等。1.2 能源现状与可再生能源1.2 能源现状与可再生能源1.2 能源现状与可再生能源1.2 能源现状与可再生能源太阳能电池及其模块在使用上的优点：对于人类历史而言，太阳能取之不尽、用之不竭。太阳能的提供无需任何能源运转费，无需燃料，无需废弃物与污染，无转动组件，无噪声。机械磨损较少，可使用20年以上。太阳能可以直接将光能转换为直流电能，发电规模弹性较大。太阳能电池种类众多，外形、尺寸可随意变化，应用广泛。可与建筑物相结合。。。。1.2 能源现状与可再生能源太阳能电池及其模块在使用上的缺点：目前成本相对昂贵。转换效率只有15-20%，大规模发电需要较大的面积。目前常用的结晶硅电池的发电受天气影响较大，在弱光、晨昏与阴雨天时，电量会降低。。。。但是：各国对太阳能电池都有较大的补助政策，太阳能电池的技术开发进展很大，太阳能电池成本逐渐降低，新型适合各种需求的太阳能电池也逐渐被开发并走向产业化。太阳能电池拥有极大的发展空间。1.3 太阳光的使用与光电转换太阳辐射与吸收：黑体辐射，太阳表面温度为6000K左右，地球大气中所产生的各种物理过程和物理现象，都直接或者间接地依靠太阳辐射的能量进行。地球所接收的太阳能量换算成电力表示约为1.77*1014KW，这大概是全球平均年消耗电力的100000倍。太阳辐射强度：表征太阳辐射能强弱的物理量，即表示单位时间内处置投射在单位面积上的太阳辐射能，用I表示，单位为cal/(cm*min)。达到地球大气顶端的太阳辐射强度，主要由以下因素决定：日地距离、太阳高度、日照时间。1.3 太阳光的使用与光电转换1.3 太阳光的使用与光电转换太阳光的光电转换：太阳光照射到可吸收光谱的半导体光电材料后，光子将会以电子/空穴的方式输出。在光电转换过程中，吸收的光谱能量由吸收材料的所决定。太阳能电池原理.flv光伏转换（Photovoltaic）：Photo-光，voltaic-电太阳能电池原理中文.flv太阳能电池：是一种光电转换的器件，经太阳光照射后可以把光的能量转换为电能。1.3 太阳光的使用与光电转换1.4 太阳能电池的种类和发展太阳能电池种类很多，以材料（光吸收材料）分主要可分为：模块效率15-17%模块效率13-16%模块效率6%模块效率10-13%模块效率大于12%模块开发中1.4 太阳能电池的种类和发展晶体硅晶片型太阳能电池：