太阳能光电转换西安交通大学PP课件

太阳能光电转换西安交通大学共145页太阳能光电转换西安交通大学共145页1可再生能源转化与利用倮教师:李明涛,赵亮2019.11.20可再生能源转化与利用2第四章太阳能光电转换△=第1节概论第2节光电转换的理论基础第3节太阳能电池的基本特性第4节几种典型的太阳能电池第5节太阳能光伏系统第四章太阳能光电转换3什么是太阳能光电转换?太阳能光电转换是直接将太阳能转换为电能,实现转换的主要部件是太阳能电池。回太阳能电池也称光伏电池,它没有任何运动的机械部件,在能量转换中具有重要的地位,被认为是“最优雅的能量转换器”什么是太阳能光电转换?4太阳能电池的发展历程1839年法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应”1883年CharlesFritts在锗半导体上覆上金层形成半导体异质结,成功制备第一块太阳能电池,效率只有1%1954年美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳能电池,效率6%,为光伏发电大规模应用奠定了基础;同年,首次发现了砷化镓有光伏效应,制成了第一块薄膜太阳电池。1958年太阳电池首次在空间应用,装备美国先锋1号卫星电源。1958年我国开始了太阳能电池的研制工作,1971年首次发射了用太阳能电池作为电池的人造卫星1959年第一个多晶硅太阳电池问世,效率达51978年美国建成100kWp太阳地面光伏电站太阳能电池的发展历程5太阳能电池的发展历程1980年单晶硅太阳电池效率达20%,砷化镓电池达22.5%,多晶硅电池达145%,硫化镉电池达9.15%。1990年德国提出“2000个光伏屋顶计划”,每个家庭的屋顶装3~5kW光伏电池。2019年日本“新阳光计划”提出到2019年生产43亿Wp光伏电池。100万户,每户安装3~5kWp。2019年单晶硅光伏电池效率达25%。荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”,到2020年完成。2019年,商业化单晶硅太阳能电池效率为183%,多晶硅158%2019年,晶体硅电池的价格下降到2$Wp,电价达到11ckWh;预计2020年晶体硅电池价格下降到1$Wp,电价达到53ckWh,达到与其他发电方式相当的水平。太阳能电池的发展历程6太阳能电池的利用情况日本、欧洲、世界P组件生产量美国一直是发展和利用00太阳能电池的主要国家40和地区。200口其376566359759418.7B05B3B653,N1351口欧洲6了41201s830.31,图B40.413519330□日本1285L6.,421.28519802518646d25634.s3.95153.6087510120103135■总计346.567969.477.688.61265s|288F4s1zo0世界太阳能电池历年产量峰值(单位:MW)太阳能电池的利用情况7太阳能电池的利用情况新千年开始,世界其他国家和地区的太阳能电池产业发展速度明显加快了。2019-2019年世界太阳能电池产量峰值(单位:MW)年份区域201920192019201920192019中国1010502004001088欧洲13519343144706571062日本251363960283928920美国12010321401542022661其他5583.81393387131751.9总计56174431195179525004000太阳能电池的利用情况8第四章太阳能光电转换第1节概论第2节光电转换的理论基础第3节太阳能电池的基本特性第4节几种典型的太阳能电池第5节太阳能光伏系统第四章太阳能光电转换9光生伏特效应光生伏特效应是太阳能光电转换的基本过程。太阳光是由光子组成的,光子的能量和太阳光谱的波长相对应。光照射到太阳能电池板上,可以被反射、吸收或者透射,其中被吸收的光子就可以产生电能。本节内容:◆半导体的内部结构和导电性◆半导体禁带宽度和光学特性◆半导体的掺杂特性◆p-n结a·◆太阳能电池的工作原理光生伏特效应10半导体室温下电阻率处于103~109Qcm范围内的材料,其电子激发能隙处在0到大约3ev之间。或者说导电性介于金属和绝缘体之间的一种材料。金属电阻率:10-892m绝缘体电阻率:1014~1022m半导体电阻率:104-1079m元素半导体—Si、Ge、Te等化合物半导体一GaN、GaAs、InP、cdS、cdTe、PbS等>合金半导体—Si-Ge、A,Ga1xAs等有机半导体一分子晶体、有机络合物、高分子材料半导体11太阳能光电转换西安交通大学PP课件12太阳能光电转换西安交通大学PP课件13太阳能光电转换西安交通大学PP课件14太阳能光电转换西安交通大学PP课件15太阳能光电转换西安交通大学PP课件16太阳能光电转换西安交通大学PP课件17太阳能光电转换西安交通大学PP课件18太阳能光电转换西安交通大学PP课件19太阳能光电转换西安交通大学PP课件20太阳能光电转换西安交通大学PP课件21太阳能光电转换西安交通大学PP课件22太阳能光电转换西安交通大学PP课件23太阳能光电转换西安交通大学PP课件24太阳能光电转换西安交通大学PP课件25太阳能光电转换西安交通大学PP课件26太阳能光电转换西安交通大学PP课件27太阳能光电转换西安交通大学PP课件28太阳能光电转换西安交通大学PP课件29太阳能光电转换西安交通大学PP课件30太阳能光电转换西安交通大学PP课件31太阳能光电转换西安交通大学PP课件32太阳能光电转换西安交通大学PP课件33太阳能光电转换西安交通大学PP课件34太阳能光电转换西安交通大学PP课件35太阳能光电转换西安交通大学PP课件36太阳能光电转换西安交通大学PP课件37太阳能光电转换西安交通大学PP课件38太阳能光电转换西安交通大学PP课件39太阳能光电转换西安交通大学PP课件40太阳能光电转换西安交通大学PP课件41太阳能光电转换西安交通大学PP课件42太阳能光电转换西安交通大学PP课件43太阳能光电转换西安交通大学PP课件44太阳能光电转换西安交通大学PP课件45太阳能光电转换西安交通大学PP课件46太阳能光电转换西安交通大学PP课件47太阳能光电转换西安交通大学PP课件48太阳能光电转换西安交通大学PP课件49太阳能光电转换西安交通大学PP课件50太阳能光电转换西安交通大学PP课件51太阳能光电转换西安交通大学PP课件52太阳能光电转换西安交通大学PP课件53太阳能光电转换西安交通大学PP课件54太阳能光电转换西安交通大学PP课件55太阳能光电转换西安交通大学PP课件56太阳能光电转换西安交通大学PP课件57太阳能光电转换西安交通大学PP课件58太阳能光电转换西安交通大学PP课件59太阳能光电转换西安交通大学PP课件60太阳能光电转换西安交通大学PP课件61太阳能光电转换西安交通大学PP课件62太阳能光电转换西安交通大学PP课件63太阳能光电转换西安交通大学PP课件64太阳能光电转换西安交通大学PP课件65太阳能光电转换西安交通大学PP课件66太阳能光电转换西安交通大学PP课件67太阳能光电转换西安交通大学PP课件68太阳能光电转换西安交通大学PP课件69太阳能光电转换西安交通大学PP课件70太阳能光电转换西安交通大学PP课件71太阳能光电转换西安交通大学PP课件72太阳能光电转换西安交通大学PP课件73太阳能光电转换西安交通大学PP课件74太阳能光电转换西安交通大学PP课件75太阳能光电转换西安交通大学PP课件76太阳能光电转换西安交通大学PP课件77太阳能光电转换西安交通大学PP课件78太阳能光电转换西安交通大学PP课件79太阳能光电转换西安交通大学PP课件80太阳能光电转换西安交通大学PP课件81太阳能光电转换西安交通大学PP课件82太阳能光电转换西安交通大学PP课件83太阳能光电转换西安交通大学PP课件84太阳能光电转换西安交通大学PP课件85太阳能光电转换西安交通大学PP课件86太阳能光电转换西安交通大学PP课件87太阳能光电转换西安交通大学PP课件88太阳能光电转换西安交通大学PP课件89太阳能光电转换西安交通大学PP课件90太阳能光电转换西安交通大学PP课件91太阳能光电转换西安交通大学PP课件92太阳能光电转换西安交通大学PP课件93太阳能光电转换西安交通大学PP课件94太阳能光电转换西安交通大学PP课件95太阳能光电转换西安交通大学PP课件96太阳能光电转换西安交通大学PP课件97太阳能光电转换西安交通大学PP课件98太阳能光电转换西安交通大学PP课件99太阳能光电转换西安交通大学PP课件100太阳能光电转换西安交通大学PP课件101太阳能光电转换西安交通大学PP课件102太阳能光电转换西安交通大学PP课件103太阳能光电转换西安交通大学PP课件104太阳能光电转换西安交通大学PP课件105太阳能光电转换西安交通大学PP课件106太阳能光电转换西安交通大学PP课件107太阳能光电转换西安交通大学PP课件108太阳能光电转换西安交通大学PP课件109太阳能光电转换西安交通大学PP课件110太阳能光电转换西安交通大学PP课件111太阳能光电转换西安交通大学PP课件112太阳能光电转换西安交通大学PP课件113太阳能光电转换西安交通大学PP课件114太阳能光电转换西安交通大学PP课件115太阳能光电转换西安交通大学PP课件116太阳能光电转换西安交通大学PP课件117太阳能光电转换西安交通大学PP课件118太阳能光电转换西安交通大学PP课件119太阳能光电转换西安交通大学PP课件120太阳能光电转换西安交通大学PP课件121太阳能光电转换西安交通大学PP课件122太阳能光电转换西安交通大学PP课件123太阳能光电转换西安交通大学PP课件124太阳能光电转换西安交通大学PP课件125太阳能光电转换西安交通大学PP课件126太阳能光电转换西安交通大学PP课件127太阳能光电转换西安交通大学PP课件128太阳能光电转换西安交通大学PP课件129太阳能光电转换西安交通大学PP课件130太阳能光电转换西安交通大学PP课件131太阳能光电转换西安交通大学PP课件132太阳能光电转换西安交通大学PP课件133太阳能光电转换西安交通大学PP课件134太阳能光电转换西安交通大学PP课件135太阳能光电转换西安交通大学PP课件136太阳能光电转换西安交通大学PP课件137太阳能光电转换西安交通大学PP课件138太阳能光电转换西安交通大学PP课件139太阳能光电转换西安交通大学PP课件140太阳能光电转换西安交通大学PP课件141太阳能光电转换西安交通大学PP课件142太阳能光电转换西安交通大学PP课件143太阳能光电转换西安交通大学PP课件144太阳能光电转换西安交通大学PP课件145谢谢骑封篙尊慈榷灶琴村店矣垦桂乖新压胚奠倘擅寞侥