太陽(yáng)能電池及材料

1、太陽(yáng)能電池及材料報(bào)告內(nèi)容v序言v太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介v太陽(yáng)能電池工作原理v太陽(yáng)能電池分類v太陽(yáng)能電池對(duì)材料的要求v各類太陽(yáng)能電池的制造方法及研究狀況v利用太陽(yáng)能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)v太陽(yáng)能電池的展望一、序言1、地球每天接收的太陽(yáng)能，相當(dāng)于整個(gè)世界一年所消耗的總能量的200倍。太陽(yáng)每秒發(fā)出的能量就大約相當(dāng)于1.3億億噸標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒時(shí)所釋放出的全部熱量。2、包括風(fēng)能、海洋能等，都是太陽(yáng)能的子孫、都是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換而成。3、太陽(yáng)能是人類取之不盡用之不竭的可再生清潔能源。太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能利用的重要途徑之一太陽(yáng)能電池是太陽(yáng)能利用的重要途徑之一二、太陽(yáng)能電池簡(jiǎn)介1、太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，采用半導(dǎo)體產(chǎn)生PN結(jié)來(lái)獲

2、得電位。2、太陽(yáng)能電池是物理電池之一。 三、太陽(yáng)能電池工作原理光伏效應(yīng)四、太陽(yáng)能電池的分類 1、硅系太陽(yáng)能電池 2、多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池 3、聚合物多層修飾電極型電池 4、納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池?fù)?jù)所用材料分砷化鎵III-V化合物硫化鎘銅銦硒單晶硅太陽(yáng)能電池多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池五、太陽(yáng)能電池對(duì)材料的要求半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定六、各類太陽(yáng)能電池的制造方法及研究狀況種類材料太陽(yáng)能單電池效率太陽(yáng)能電池模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)硅系太陽(yáng)能電池單晶硅1524%1320%表面結(jié)構(gòu)化發(fā)射區(qū)鈍化分區(qū)摻雜效率最

3、高技術(shù)成熟工藝繁瑣成本高多晶硅1017%1015%化學(xué)氣相沉積法液相外延法濺射沉積法無(wú)效率衰退問(wèn)題成本遠(yuǎn)低于單晶硅效率低于單晶硅非晶硅813%510%反應(yīng)濺射法PECVD法LPCVD法成本較低轉(zhuǎn)換效率較高穩(wěn)定性不高種類材料 單電池效率模塊效率主要制備方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)多元化合物薄膜太陽(yáng)能電池砷化鎵19 32%2330%MOVPE和LPE技術(shù)效率較高成本較單晶硅低易于規(guī)模生產(chǎn)原材料鎘有劇毒碲化鎘1015%710%銅銦硒1012%810%真空蒸鍍法和硒化法價(jià)格低廉性能良好工藝簡(jiǎn)單原材料來(lái)源比較有限納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池811%8%溶膠凝膠法水熱反應(yīng)濺射法成本低廉工藝簡(jiǎn)單性能穩(wěn)定聚合物多層修飾電極型太陽(yáng)能電

4、池35%處于研發(fā)當(dāng)中易制作材料廣泛成本低壽命短七、利用太陽(yáng)能電池發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：屬于可再生能源，不必?fù)?dān)心能源枯竭太陽(yáng)能本身并不會(huì)給地球增加熱負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中低污染、平穩(wěn)無(wú)噪音發(fā)電裝置需要極少的維護(hù),壽命可達(dá)20年所產(chǎn)生的電力既可供家庭單獨(dú)使用也可并入電網(wǎng)用途廣泛缺點(diǎn)：受地域及天氣影響較大由于太陽(yáng)能分散、密度低，發(fā)電裝置會(huì)占去較大的面積光電轉(zhuǎn)化效率低致使發(fā)電成本較傳統(tǒng)方式偏高八、太陽(yáng)能電池的展望uIII-V族化合物及銅銦硒等系由稀有元素所制備，但從材料來(lái)源看，這類太陽(yáng)能電池將來(lái)不可能占據(jù)主導(dǎo)地位。u另兩類電池納米晶太陽(yáng)能電池和聚合物修飾電極太陽(yáng)能電池，它們的研究剛剛起步，短時(shí)間內(nèi)不可能替代應(yīng)系太

5、陽(yáng)能電池。u從轉(zhuǎn)換效率和材料的來(lái)源角度講，多晶硅和非晶硅薄膜電池將最終取代單晶硅電池，成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。u今后研究的重點(diǎn)除繼續(xù)開(kāi)發(fā)新的電池材料外應(yīng)集中在如何降低成本上來(lái)，近來(lái)國(guó)外曾采用某些技術(shù)制得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的基片，以達(dá)到降低成本的目的，效果還是比較理想的。參考文獻(xiàn)n李彩華 譯，太陽(yáng)電池，北京大學(xué)出版社，1990n尤如瑾，世界太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況展望，機(jī)械工業(yè)特訊，2005（263）：156166n Solar Energy Research Institute. Basic Photovoltaic Principles. New York: New York, 1984nG

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