太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置

太阳能电池是通过太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能薄膜则还处于萌芽阶段。名目历史太阳能电池的原理太阳能电池的分类〔组件〕生产工艺太阳电池组装工艺简介：太阳能历史太阳能电池的原理太阳能电池的分类〔组件〕生产工艺太阳电池组装工艺简介：太阳能电池进展市场型太阳电池型太阳电池透亮太阳能电池开放开放编辑本段太阳能太阳能〔SolarEnergy〕，一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般〕和光电转换两种方式。太阳能发电一种兴的可再生能能等等。编辑本段历史术语“光生伏打(Photovoltaics)”来源于希腊语，意思是光、伏特和电气意大利物理学家亚历山德罗·伏特的名字，在亚历山德罗·伏特以后“伏特”便作为电压的单位使用。历史来说，光照耀到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19的时候就已经觉察了。1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel觉察。18491883年第一块太阳电池由CharlesFritts制备成功。Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有 1%的效率。到了1930年月，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。1946RussellOhl申请了现代太阳电池的制造专利。19501954年当美国的贝尔试验室在用半导体做试验觉察在硅中掺入肯定量的杂质后对光更加敏感这一现象后，第一个太阳能电池在 年诞生在贝尔试验室。太阳电池技术的时代最终到来。的来源。1970年月能源危机时，让世界各国觉察到的重要性。民生用途上。日本和以色列等国家，已经大量使用太阳能装置，更朝商业化的目标前进。在这些国家中，美国于1983在加州建立世界上最大的太阳能电厂，它的发电量可以高达16百万南非、、和非洲南部的其他国家也设立专案，鼓舞偏远的乡村地区安装低本钱的太阳能电池发电系统。而推行太阳能发电最乐观的国家首推日本。1994年日本实施补助嘉奖方法，推广每户3,000瓦特的“市电并联型太阳光电能系统”。在第一年，政府补助49%的经费，以后的补助再逐年递减。“市电并联型太阳光 电能系统”是在日照充分的时候，由太阳能电池供给电能给自家的 负载用，假设有多余的电力则另行储存。当发电量缺乏或者不发电的时候，所需要的电力再由供给。1996，日本有2,600户装置太阳能发电系统，装设总容量已经89,400户装置，装设的总容量也到达了32家用太阳能电池的需求量，也会急速增加。在中国，太阳能发电产业亦得到政府的大力鼓舞和资助。20093，财政部宣布拟对太阳能光电建筑等大型进展补贴。编辑本段太阳能电池的原理太阳光照在半导体p-np-n电场的作用下，空穴由nppn电流太阳能电池的工作原理。太阳能绿色能源一种是光—电直接转换方式。光—热—电转换光—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取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；后一个过程是热—电转换过程，与一般的一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而本钱很高，估量它的投资至少要比一般火电站贵5～101000MW20～251kW2000～2500模地应用于特别的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与一般光—电直接转换光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将 接转换成电能，光—电转换的根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。当很多个电池串联或并联起来就可以成为有比较了。太阳能电池是一种大有前途的型电源，具有永久性、清洁性和敏捷性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能 电池组，这是其它电源无法比较的编辑本段太阳能电池产业现状现阶段以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。全球太阳能电池产业现状据Dataquest136个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进展太阳能电池的1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达100光伏发电0兆瓦,1999年达2850兆瓦。依据欧洲光伏工业协会EPIA2008年的推测，假设依据2007年全球装机容量为2.4GW来计算，2010年全球的年装机容量将到达6.9GW,2020年和2030年将分别到达56GW和281GW，2010年全球累计装机容量为25.4GW，估量2020年到达278GW，2030年到达1864GW。全球太阳能电池产量以年均复合增长率 47%的速度迅猛增长，2008年产量到达6.9GW。21推出的是国家光伏打算,日本推出的是阳光打算。NREL光伏打算是美国国家光伏打算的一项重要的内容，该打算在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT以及系统性能太阳能电池汽车和工程、光伏应用和市场开发等5个领域开展争论工作。打算“,旨在让美国一局部城市的路灯都改为由太阳能供电,依据打算,每盏路灯每年可节电800度。日本也正在实施太阳能“7设在住宅屋顶上的太阳能电池发电设备,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准家庭可安装一部发电 3000瓦的系统。欧洲则将争论开发太阳能电池列入著名的“尤里卡“高科技打算，推出了“10万套工程打算“。这些以普及应用光电池为主要内容的“太阳能工程“打算是目前推动太阳能光电池产业大进展的重要动力之一。日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近打算携手合作,在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站,他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来 ,为30万用户供给100万千瓦的电能。打算将从2001年开头，花4年时间完成。目前,美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。 美国拥有最大的光伏发电厂其功率为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列、澳大利亚、西兰居于领先地位。20世纪90年月以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地进展。据Dataquest公布的最统计和推测报告显示,美国、日本和西欧工业兴旺国家在争论开发太阳能方面的总投资 ,1998年达570亿美元;1999年646亿美元;2000年700亿美元;2001年将达820亿美元;2002年有望突破1000亿美元。我国太阳能电池产业现状我国对太阳能电池的争论开发工作高度重视 ,早在七五期间,非晶硅半导体的争论工作已经列入国家重大课题;八五和九五期间,我国把争论开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月，国家发改委、科技部制定出将来5年太阳能资源开发打算，发改委“光明工程“将筹资100亿元用于推动太阳能发电技术的应用，打算到 2015年全国太阳能发电系统总装机容量到达300兆瓦。我国已成为全球光伏产品最大制造国，我国马上出台《能源振兴规划》我国光伏发电的装机容量规划为2020年到达20GW，是原来《可再生能源中长期规划》中 1.8GW的10多倍。2002年，国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电打算“，通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的多晶硅太阳能电池用电问题。这一工程的启动大大刺激了太阳能发电产业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量快速增加。据专家推测 ,目前我国光伏市场需求量为每年5MW,2001～2010年,年需求量将达10MW,从2011年开头,我国光伏市场年需求量将大于20MW。目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商，其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地，占世界太阳能单晶硅市场份额的 25%左右。在太阳能电池材料下游市场，目前国内生产太阳能电池的企业主要有宏威集团、无锡尚德、海润光伏、南京中电、保定英利、河北晶澳、林洋苏州常州天合、拓日能、云南宁波太阳能电源、京瓷〔天津〕太阳能等公司，总计年产能800MW以上。2009多晶硅产能过剩，实际业界人并不认可，科技部已经表态，多晶硅产能并不过剩[1。太阳能电池及太阳能发电前景简析目前,太阳能电池的应用已参军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在遥远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节约造价很贵的 输电线路。但是在目前阶段，它的本钱还很高，发出1kW电需要投资上万美元，因此大规模使用仍旧受到经济上的限制。转换装置的制造，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类将来大规模地利用太阳能开拓宽阔的前景。编辑本段太阳能电池的分类太阳能电池的分类简介太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式 (以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。按材料可分为硅薄膜形、薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP(Cds系)和磷化锌(Zn3p2太阳能电池依据所用材料的不同，太阳能电池还可分为： 硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中硅太阳能电池是目前进展最成熟的，在应用中居主导地位。硅太阳能电池硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅 薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在试验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶硅本钱价格高，大幅度降低其本钱很困难，硅材料，进展了多晶硅薄膜和做为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,本钱低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其试验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会国际空间站太阳能电池板在太阳能电地市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池本钱低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。假设能进一步解决稳定性问题及提高转换多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括 砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。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，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严峻的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最抱负的替代产品。28%，GaAs感，适合于制造高效单结电池。但是GaAs度上限制了用GaAs铜铟硒薄膜电池〔简称CIS〕适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简洁等优点，将成铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的进展又必定受到限制。聚合物多层修饰电极型太阳能电池方向。由于有机材料柔性好，制作简洁，材料来源广泛，本钱底等优势，从而对大规模利用太阳能，供给廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的争论仅仅刚开头，不管是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否进展成为具有有用意义的产品，还有待于进一步争论探究。纳米晶太阳能电池纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是近进展的，优点在于它廉价的本钱和简洁的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在 硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能到达20年以上。此类电池的争论和开发刚刚起步，不久的将来会逐步走上市场。有机太阳能电池对有机太阳能电池不生疏，这是情理中的事。如今量产的太阳能电池里，95%5%也是由其它无机材料制成的。编辑本段太阳能电池〔组件〕生产工艺封装组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的 的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使寿命是赢得可客户满足的关键，所以组件板的封装质量格外重要。流程：12、正面焊接—检验—3、反面串接—检验—4、敷设〔、材料切割、玻璃预处理、敷设〕——56、去毛边〔去边、清洗〕——7、装边框〔涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶〕8、焊接接线盒——910、组件测试—外观检验—11、包装入库组件高效和高寿命如何保证：1、高转换效率、高质量的电池片；2、高质量的原材料，例如：高的交联度的 EVA、高粘结强度的封装剂〔中性硅酮树脂胶〕、高透光率高强度的钢化玻璃等；3、合理的封装工艺4、员工严谨的工作作风；眼问题如应当戴手套而不戴、应当均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是格外重要的。编辑本段太阳电池组装工艺简介：在这里只简洁的介绍一下工艺的作用，给大家一个感性的生疏 .1、电池测试：为了有效的将性能全都或相近的电池组合在一起，所以应依据其性能参数进展分类；电池测试即通过测试电池的输出参数〔电流和电压〕的大小对其进展分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。2、正面焊接：是将汇流带焊接到电池正面〔负极〕的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯〔利用红外线的热效应〕。焊带的长度约为电池边长23、反面串接：反面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前承受的工艺是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有 凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极〔负极〕焊接到“后面电池”的反面电极〔 正极〕上，这样依次将36片串接在一起并在组件串太阳能电池板的正负极焊接出引线。4、层压敷设：反面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的 EVA、玻璃纤维、背板依据肯定的层次敷设好，预备层压。玻璃事先涂一层试剂〔primer〕以增加玻璃和EVA料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好根底。〔敷设层次：由下向上：钢化玻璃、EVAEVA、玻璃纤维、背板〕。5、组件层压：将敷设好的电池放入层压机真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间依据 EVA的性质打算。循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。6、修边：应将其切除。7、装框：一步的密封电池组件，延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。8、焊接接线盒：连接。9、高压测试：高压测试是指在组件边框和电极引线间施加肯定的电压，测试组件的〔雷击等〕下不被损坏。10、组件测试：测试的目的是对电池的输出功率进展标定，测试其输出特性，确定组件的。目前主要就是模拟太阳光的测试Standardtestcondition〔STC〕,一般一块电池板所需的测试时间在 太阳能电池阵列设计步骤计算负载P=H/VV——负载额定电源日照时数T(H)IP=P(1+Q)/TQ——按阴雨期充裕系数，Q=0.21～1.00确定蓄电池浮充电压VF。镉镍(GN)(CS)1.4～1.6V2.2V太阳能电池温度补偿电压VT。VT=2.1/430(T-25)VF计算太阳能电池阵列工作电压VP。VP=VF+VD+VTVD=0.5～0.7VF太阳电池阵列输出功率WP=IP×UPVP、WP和并联组数。编辑本段太阳能电池进展市场太阳能电池进展市场简介煤炭、石油等不行再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济进展的瓶颈时，越来越多的国家开头实行“阳光打算”，开发太阳能资源，寻求经济进展的动力。欧洲一些高水平的核争论机构也开头转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍，太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。20061744MW200519%，整个市场产值已正式突破100亿美元大关。20073436MW200656%。中国对太阳能电池的争论起步于195820世纪80年月末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产力量由原来的 个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能始终持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力的横空出世及超常规进展给中国光伏产业带来了前所未有的进展机遇和示范效应。目前，我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。 年全国太阳能电池产量到达1188MW，同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上，我国太阳能电池产业已经形成了肯定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。中国的太阳能电池争论比国外晚了 面逐年加大了投入，但投入仍旧不够，与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策鼓励，尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功阅历，在公共设施、政府 办公楼等领域强制推广使用太阳能，充分发挥政府的示范作用，推动国内市场尽快起步和良性进展。在不远的将来会占据世界的重要席位，不但要替代局部常规能源，而且将成为世界的主体。估量到2030可再生能源在总绿色环保节能太阳能能源构造中将占到也将到达10%2040能耗50%能光伏发电将占总电力的20%21将占到60%太阳能光伏产业的进展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景宽阔。利用太阳能电池的离网发电系统太阳能离网发电系统包括1、(和风光互补掌握器)对所发的电能进展调整和掌握，一方面把调整后的能量送往直流负载或沟通负载，另一方面把多余的能量送往储存，当所发的电不能满足负载需要时，太阳能掌握器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池布满电后，掌握器要掌握蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，太阳能掌握器要掌握蓄电池不被过放电，保护蓄电池。掌握器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的牢靠性。2、太阳能蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。 3变器[2]直流电转换为沟通电，供沟通负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的牢靠性提出了很高的要求。另外由于能源 器的高效运行也显得格外重要。太阳能离网发电系统主要产品分类 A光伏组件B风机C掌握器D、蓄电池组E、逆变器F、风力/光伏发电掌握与逆变器一体化电源。利用太阳能电池的并网发电系统可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。由于直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小 系统本钱。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地沟通负21太阳能并网发电系统主要产品分类A、光伏并网逆变器B、小型风力机并网逆变器C、大型风机变流器〔双馈变流器，全功率变流器〕。编辑本段型太阳电池目前市场上大量产的单晶与多晶硅的太阳电池平均效率约在 也就是说，这样的太阳电池只能将入射太阳光能转换成 15%可用电能，其余的85%都铺张成无用的热能。所以严格地说，现今太阳电池，也是某种型式〔第三代太阳的技术进展，除了运用颖的元件构造设计，来尝试突破其物理限制外，也有可能由于材料的引进，而达成大幅增加转换效率的目的。薄膜太阳电池包括非晶硅太阳电池，CdTe和CIGS〔copperindiumgalliumselenide〕电池。虽然目前多数量产薄膜太阳电池转换效率仍无法与晶硅太阳电池抗衡，但是其低制造本钱仍旧使其在市场有一席之地，染料敏化太阳电池染料感光太阳电池〔Dye-sensitizedsolarcell，DSSC〕是最近被开发出来的一种崭的太阳电池。DSsC也被称为Grätzelcell，由于是在1991年由Grätzel等人发表的构造和一般光伏特电池不同，其基板通常是玻璃，也可以是透亮且可弯曲的聚合箔〔 polymerfoil〕，玻璃上有一层透亮导电的氧化物〔transparentconductingoxide，TCO〕通常是使用FTO〔SnO2:F〕，然后长有一层约10porousTiO2〔约10～20n