太陽能電池的種類、工作原理和應(yīng)用

1、圖片來源：http:/ 太陽能電池技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展J. 船電技術(shù)，2010，30（4）： 4750.太陽能電池的種類硅太陽能電池又分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種，其中單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟【2】。圖片來源：http:/ 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設(shè)備，2011，25（2）：137140.太陽能電池的種類多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，主要有砷化鎵III-V族化合物電池、硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池和銅銦硒薄膜電池【2】。硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶體硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，也易于大規(guī)模生產(chǎn)。GaAs

2、屬于III-V族化合物半導(dǎo)體材料，具有十分理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，轉(zhuǎn)換效率可達28%，適合于制造高效單結(jié)電池。CIS作為太陽能電池的半導(dǎo)體材料，具有價格低廉、性能良好、工藝簡單和不存在光致衰退問題等優(yōu)點，將成為今后太陽能電池發(fā)展的一個重要方向?！?】許偉民，何湘鄂，趙紅兵，馮秋紅. 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設(shè)備，2011，25（2）：137140.太陽能電池的種類納米TiO2晶體化學(xué)能太陽能電池是新近發(fā)展的，優(yōu)點在于其廉價的成本、簡單的工藝及穩(wěn)定的性能，其光電效率穩(wěn)定在10%以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/51/10，壽命能達到20年以上【2】?！?

3、】許偉民，何湘鄂，趙紅兵，馮秋紅. 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設(shè)備，2011，25（2）：137140.圖片來源： http:/ 太陽能電池技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展J. 船電技術(shù)，2010，30（4）： 4750.太陽能電池的工作原理利用太陽能發(fā)電目前有兩種辦法：一是利用太陽能加熱液體，使之變成氣體用以驅(qū)動渦輪機發(fā)電；另一種就是太陽能電池。太陽能電池是根據(jù)半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的轉(zhuǎn)換器件。用這種器件封裝成太陽能電池組件，再按需要將多塊組件組合成一定功率的太陽能電池方陣，經(jīng)與儲能裝置、測量控制裝置及直流-交流變換裝置等相配套，即構(gòu)成太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，也稱之為光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽

4、能電池的工作原理硅p-n結(jié)太能電池是由在表面形成的淺p-n結(jié)、正面的梳狀電極、覆蓋整個背面的歐姆接觸和正面的抗反射涂層四部分構(gòu)成，如圖1所示。圖1 硅p-n結(jié)太陽能電池示意圖【3】【3】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學(xué)物理，2003，22（9）：3640.太陽能電池的工作原理p區(qū)的空穴向n區(qū)擴散，n區(qū)的電子向p區(qū)擴散，引起p區(qū)負電荷，n區(qū)正電荷，在p-n交界面附近的一個區(qū)域(結(jié)區(qū)，或稱耗盡區(qū))內(nèi)形成電場，稱為內(nèi)建電場，如圖2所示。圖 2 (a) 太陽光輻照下的硅p- n結(jié)太陽能電池能帶圖；(b) 太陽能電池的理想等效電路【3】【3】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學(xué)物理，2003，22（9）

5、：3640.太陽能電池的工作原理圖中左側(cè)為n區(qū)，右側(cè)為p區(qū)，縱坐標(biāo)為電子能量。電子能量越高，電勢越低。n區(qū)電勢比p區(qū)電勢高，電場方向由n區(qū)指向p區(qū)。當(dāng)光電池受到太陽光照時，能量大于構(gòu)成p-n結(jié)的半導(dǎo)體材料的禁帶寬度Eg 的光子將價帶電子激發(fā)到導(dǎo)帶，同時在價帶中產(chǎn)生空穴，它們都稱為光生載流子。在p-n結(jié)的結(jié)區(qū)，光生電子和空穴被內(nèi)建電場分別推到勢壘的n、p區(qū)邊沿，然后向各自的內(nèi)部擴散，在兩端形成電壓，這就是光伏效應(yīng)。若在p-n結(jié)兩端接入外電路，該光生電壓就可形成電流。從外電路來看，發(fā)生光伏效應(yīng)的那個p-n結(jié)就是一個電源，即光電池【3】?！?】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學(xué)物理，2003，22（

6、9）：3640.太陽能電池的應(yīng)用例子太陽能作為一種無污染、用之不竭的新能源，在近幾十年來得到的極大的發(fā)展。其中以太陽能電池為代表的太陽能利用，使得這種綠色能源在人們生活的能耗中扮演著一個重要的角色。目前，太陽能電池已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、通信、軍事、航天等領(lǐng)域，還包括家用電器以及公用設(shè)施。太陽能電池的應(yīng)用主要可分為3種類型：并網(wǎng)型、離網(wǎng)型和消費類電子產(chǎn)品【4】?！?】梁昌鑫，陳孝祺. 太陽能電池現(xiàn)狀及其發(fā)展前景N. 上海電機學(xué)院學(xué)報，2010，13（3）：182186.太陽能電池的應(yīng)用例子太陽能電池的應(yīng)用舉例：（1）通訊： 太陽能公用電話亭、太陽能汽車站GPS指示牌、高速公路故障求助電話、太陽能水位遠傳系統(tǒng)、太陽能測溫遠傳儀器等【5】。【5】孟昭淵. 太陽能電池應(yīng)用.太陽能研究與利用.圖片來源：http:/ 火車道口的太陽能警示信