太阳能电池的工作原理(共51张PPT).ppt

;硅太阳电池;化合物太阳电池**

以化合物半导体材料制成的太阳电池称为化合物太阳电池。

单晶化合物太阳电池。

多晶化合物太阳电池。

有机半导体太阳电池。

染料敏化太阳电池。;按电池结构分;按用途分;§3-2太阳电池的工作原理;原子示意图;晶体的共价键结构;N型半导体*;-晶体Si太阳电池光谱响应范围≤1100nm(50%)

开路电压(Open-circuitvoltage)

对于p型半导体，电子浓度远小于空穴浓度，空穴为多数载流子称为多子，电子称为少子。

电阻率在某个温度范围内随温度升高而增加。

非晶硅（Amorphous-Si）太阳电池。

对于p型半导体，电子浓度远小于空穴浓度，空穴为多数载流子称为多子，电子称为少子。

12x1015MWh/a

输出功率:流进负载的电流为I，负载端电压为U

-在地球表面的的辐射密度(全球辐射)1000W/m2

实现条件：hv≥Eg或λ≤hC/Eg

实现条件：hv≥Eg或λ≤hC/Eg

输出功率:流进负载的电流为I，负载端电压为U

可见光:380-780nm(46.

Um、Im----最大输出功率点的电压、电流；

大气质量(AM0-2)太阳光谱

η=UmIm/AtPin;

p型半导体：硅晶体中掺入少量三价硼原子。硼原子称为受主。这种杂质半导体的导电机构主要取决于满带空穴运动，故称空穴半导体或p型半导体。;对于p型半导体，电子浓度远小于空穴浓度，空穴为多数载流子称为多子，电子称为少子。;;

空间电荷区

势垒区

耗尽区

内建电场

扩散流

漂移流

;;;;;§3-3太阳电池的电学特性;国际上统一规定地面太阳电池的标准测试条件是：

光强：1000W/m2

光谱分布：AM1.5

电池温度：25℃;大气质量(AM0-2)太阳光谱;太阳数据;太阳辐射到地球表面的传播过程;大气质量(AM0,AM1.5)太阳光谱;AM1.5太阳光谱与晶体硅太阳电池的可用光谱范围;太阳辐射穿过大气层的情况;;国际上统一规定地面太阳电池的标准测试条件是：

以硅为基体材料的太阳电池称为硅太阳电池。

太阳电池的主要技术参数

实现条件：hv≥Eg或λ≤hC/Eg

通常应用的太阳电池是一种将光能直接转换成电能的半导体器件，其基本构造是由半导体的P-N结组成。

理想的太阳电池等效电路：只有ISC和Id

实现条件：hv≥Eg或λ≤hC/Eg

定义：形成材料的电阻率界于金??与绝缘材料之间的材料。

-表面辐射密度63000kW/m2

微晶硅（μc-Si）太阳电池。

-辐射能量3.

当半导体的表面受到太阳光照射时，如果其中有些光子的能量大于或等于半导体的禁带宽度，就能使电子挣脱原子核的束缚，在半导体中产生大量的电子-空穴对，这种现象称为内光电效应。

指在人造卫星、宇宙飞船等航天器上应用的太阳电池。;;2.最大功率点;3.开路电压(Open-circuitvoltage);4.短路电流(Short-circuitcurrent);5.填充因子(FillFactor);6.太阳电池的转换效率;【例3-1】某一面积为100cm2的太阳电池，测得其最大功率为1.5W，则该电池的转换效率是多少？;7.电流温度系数;温度对太阳电池的影响;9.功率温度系数;10.太阳辐照度的影响;硅太阳电池;化合物太阳电池**

以化合物半导体材料制成的太阳电池称为化合物太阳电池。

单晶化合物太阳电池。

多晶化合物太阳电池。

有机半导体太阳电池。

染料敏化太阳电池。;§3-2太阳电池的工作原理;晶体的共价键结构;2.最大功率点;10.太阳辐照度的影响