无机太阳能电池的发展概况及趋势ppt课件

1、无机太阳能电池的开展概略及趋势对太阳能电池资料普通的要求 1、半导体资料的禁带不能太宽； 2、要有较高的光电转换效率： 3、资料本身对环境不呵斥污染； 4、资料便于工业化消费且资料性能稳定。太阳能电池的分类： 无机：1，硅太阳能电池2，多元化合物薄膜太阳能电池3，纳米晶太阳能电池 有机：4，聚合物多层修饰电极型太阳能电池5，有机太阳能电池1，硅太阳能电池 硅太阳能电池又包括： a,单晶硅太阳能电池; b,多晶硅薄膜太阳能电池; c,非晶硅薄膜太阳能电池.单晶硅太阳能电池的特性 优点：电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模消费时的效率为15%。在大规模运用和

2、工业消费中仍占据主导位置。 缺陷：单晶硅本钱价钱高，大幅度降低其本钱很困难。多晶硅薄膜太阳能电池 优点：与单晶硅比较,本钱低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池。实验室最高转换效率为18%,工业规模消费的转换效率为10%。 缺陷：与单晶硅相比转换效率较低。非晶硅薄膜太阳能电池 优点：本钱低，分量轻，转换效率较高，便于大规模消费。 缺陷：受制于其资料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实践运用。硅太阳能电池的开展趋势 是目前开展最成熟的，在运用中居主导位置。 单晶硅由于本钱较高，制造工艺较复杂。开展遭到很大的限制。 非晶硅薄膜太阳能电池假设能进一步处理稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶

3、硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要开展产品之一，有很大的潜力。 多晶硅薄膜太阳能电池性能在上面两种太阳能电池之间，所以多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导位置。2，多元化合物薄膜太阳能电池 主要资料是无机盐，它主要包括以下几种：砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。多晶薄膜电池 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，本钱较单晶硅电池低，并且也易于大规模消费，但由于镉有剧毒，会对环境呵斥严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。砷化镓太阳能电池 优点： 砷化镓GaAsIII-V化合物电池的转换效率可达28%，GaAs化合物

4、资料具有非常理想的光学带隙以及较高的吸收效率,抗辐照才干强,对热不敏感，适宜于制造高效单结电池。 缺陷： GaAs资料的价钱不菲,因此在很大程度上限制了用GaAs电池的普及。铜铟硒薄膜电池 铜铟硒薄膜电池简称CIS适宜光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价钱低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后开展太阳能电池的一个重要方向。独一的问题是资料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的开展又必然遭到限制。3，纳米晶太阳能电池 纳米晶化学太阳能电池简称NPC电池是由一种在禁带半导体资料修饰、组装到另一种大能隙半导体资料上构成的，窄禁带半导体资料采用过渡金属Ru以及

5、Os等的有机化合物敏化染料，大能隙半导体资料为纳米多晶TiO2并制成电极，此外NPC电池还选用适当的氧化-复原电解质。 。 优点：廉价的本钱和简单的工艺及稳定的性能，其光电效率稳定在10%以上，制造本钱仅为硅太阳电池的1/51/10。寿命能到达20年以上。 开展趋势：虽然此类电池的研讨和开发刚刚起步，不久的未来会逐渐走上市场。4，聚合物多层修饰电极型太阳能电池有机 优点：有机资料柔性好，制造容易，资料来源广泛，本钱底。 缺陷：以有机资料制备太阳能电池的研讨仅仅刚开场，不论是运用寿命，还是电池效率都不能和无机资料特别是硅电池相比。总的开展趋势 目前市场消费和运用的太阳能光伏电池大多数是用晶体硅资

6、料制造的，由切割、铸锭或者锻造的方法获得。 薄膜资料的太阳能电池是一层薄膜附着在低价的衬背上电池。 薄膜太阳能电池由于用材少、分量小、外表光滑、安装方便而更具开展潜力。无极太阳能电池的任务原理 太阳光照在半导体p-n结上，构成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就构成电流。这就是光电效应太阳能电池的任务原理。能带分析光致衰退效应 经光辐照过的PIN型非晶硅太阳电池的空间电荷效应主要表如今i层中正空间电荷的添加，使电场分布向pi结面集中，在接近ni结附近区域内出现准中性区低场“死层，导致有源区内光生载流子搜集率的减少和电池性能因光的长期辐照而衰退GaAs太阳能电池 实际上讲GaAs太阳能电池的极限效率要大于其他太阳能电池的极限效率，由于GaAs太阳电池的禁带宽度在1.4ev，和地面太阳光光谱能量的最值最为接近纳米晶TiO2任务原理 染料