太阳能电池简介.ppt

,太阳能电池,主讲人：黄小敏,太阳能电池分类,目录,绪论,太阳能电池原理,1,2,3,一、绪论,太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。,中国光伏发电市场的发展,中国于1958年开始进行太阳能光伏发电的研究1971年首次将太阳电池成功地应用在”东方红二号”人造卫星上1973年开始将太阳电池应用于地面，在天津港用于航标灯1977年全国太阳电池产量约1.1KW，价格为200元/W,中国光伏产业的发展的两次飞跃:,80年代中期，先后引进了5条单晶硅和1条非晶硅太阳电池生产设备，年生产能力猛增到4.5MW，销售价格从1980年的80元/W降到40元/W左右。2000年开始，由于受到国际大环境的影响和国际/政府项目的启动及市场的拉动，各地的光伏企业迅速发展，生产能力达到了100MW，2002年产量约为20MW，2003年底累计安装了55MW。,目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24（4cm2)，多晶硅电池18.6（4cm2），InGaPGaAs双结电池3028（AM1），非晶硅电池145（初始）、128（稳定），碲化镉电池158，硅带电池146，二氧化钛有机纳米电池1096。我国于1958年开始太阳电池的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电池的实验室效率最高为：单晶硅电池204（2cm2cm），多晶硅电池145（2cm2cm）、12（10cm10cm），GaAs电池201（lcmcm），GaAsGe电池195（AM0），CulnSe电池9（lcm1cm），多晶硅薄膜电池136（lcm1cm，非活性硅衬底），非晶硅电池86（10cm10cm）、79（20cm20cm）、62（30cm30cm），二氧化钛纳米有机电池10（1cm1cm）。,槽式太阳能热发电,塔式太阳能热发电,近代太阳塔热发电,碟式太阳能热发电,太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，光生空穴由n区流向p区，光生电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能绿色能源太阳能发电有两种方式，一种是光热电转换方式，另一种是光电直接转换方式,二、太阳能电池原理,光热电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程；后一个过程热电转换过程，与普通的火力发电一样.,光电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。这里简单介绍光电直接转换器件-太阳电池。,太阳能-电能转换,举例,三、太阳能电池的分类简介,（1）硅太阳能电池（2）多晶体薄膜电池（3）有机聚合物电池（4）有机薄膜电池（5）纳米晶电池（6）染料敏化电池（7）塑料电池,硅太阳能电池板,据Dataquest-迪讯（美国著名信息分析公司）的统计内容显示：现在全世界共有136个国家投入普及运用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。以后几年里,全球有将近上万厂商向市面给予光电池和以光电池为电源的产品。,1.硅太阳能电池工作原理与结构图,右图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边得四个电子。当硅晶体中掺入其他得杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就能存在着一个空穴，它得形成可以参照下面的图片。,左图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边得四个电子。而黄色得表示掺入得硼原子，这原因是硼原子附近必须3个电子，因此就能导致入图所示得蓝色得空穴，这空穴这原因是没有电子而变得非常不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。,当晶片受光后，PN结中，N型半导体得空穴