光与新能源完整版本

光与新能源光与新能源目录光伏效应利用太阳能的历史光与新能源太阳能发电薄膜太阳能电池及应用51234光与新能源新能源定义：又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式。利用太阳能的方法主要有：太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。作为新能源的太阳能利用太阳能的历史公元前9世纪公元7世纪1839189219501983中国人开始用“阳燧”（凹面镜）聚光取火贝克勒尔观察到了太阳能的光伏效应苏联设计了第一座塔式太阳能发电站开始使用凸透镜聚集太阳能取火

Aubrey

Eneas

发明了太阳能驱动机来代替煤炭或木头驱动的蒸汽机美国在加州建立了当时世界上最大的太阳能电厂利用太阳能的历史利用太阳能的历史21世纪到来后，《中华人民共和国可再生能源法》实施，中国光热市场居全球首位；美国科学家提取菠菜叶绿素中的蛋白质，制成了叶绿素太阳能电池；德国造成由33500块太阳能电池组成的太阳能电站。人类太阳能事业已经进入了一个自觉、积极开发利用的新阶段。1839年，年仅19岁的贝克勒尔在其父亲实验室做实验时，他发明了世界第一块光电池。在他的研究中，把氯化银置于酸溶液中并连接至铂电极，将其照亮，就会产生电压与电流。因为这项成就，光电伏特效应也被称作为贝克勒尔效应。

其子安东尼·亨利·贝克勒尔（AntoineHenriBecquerel，1852—1908年因发现了发射性现象，与居里夫妇，共同获得了1903年度诺贝尔物理学奖。亚历山大·爱德蒙贝·克勒尔Alexandre-EdmondBecquerel光伏效应全称“光生伏特效应”，指光照使不均匀半导体或半导

体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首

先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能、量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。定义光伏效应光伏效应空穴PN结空穴又称电洞，在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现象。即共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的约束成为自由电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴。采用不同的掺杂工艺，通过扩散作用，将空穴型半导体与电子型半导体制作在同一块半导体（通常是硅或锗）基片上，在它们的交界面就形成空间电荷区称为PN结。光伏效应图示太阳能发电4太阳能发电方式利用太阳辐射产生的热能发电光-热-电光-电利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能①取之不竭；②安全可靠，无噪声，无污染；③不受地域限制；④就地发电供电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦建设周期短，获取能源花费的时间短。①能量分布密度小，占用面积大②获得的能源与气象条件有关。③以目前的科学技术来讲，利用太阳能来发电，设备成本高，太阳能利用率却较低，不能广泛应用，目前主要用在一些特殊环境下，如卫星等太阳能发电优缺点优点缺点薄膜太阳能电池及应用5薄膜太阳能电池及应用晶体硅：单质硅是比较活泼的一种非金属元素，它能和96种稳定元素中的64种元素形成化合物。硅的主要用途是取决于它的半导性。硅材料是当前最重要的半导材料。世界年产量约为3×10^6kg。非晶态硅：又称无定形硅。单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞，纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。非晶硅是一种直接能带半导体，它的结构内部有许多所谓的“悬键”，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，并不需要声子的帮助，因而非晶硅可以做得很薄，还有制作成本低的优点。薄膜太阳能电池及应用非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃衬底上沉积透明导电膜(TCO)，然后依次用等离子体反应沉积p型、i型、n型三层a-Si，接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，因此在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量。薄膜太阳能电池及应用特色6.只需少量的硅原料7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)8.厚度较晶圆太阳能电池薄9.材料供应无虑10.可与建材整合性运用(BIPV)1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少3.有较佳的功率温度系数4.较佳的光传输5.较高的累积发电量启示随着世界的发展，资源与污染问题已得到人们充分的认识。可以说，总有一天可再生能源必将取代不可再生能源，成为全球能源的主导。虽然说光伏产业现在还有很多问题、困难没有克服，如我国光伏企业大而不强，核心技术受制于欧美日本，内需不足产能过剩等等，但是随着我国科学技术的发展，太阳能作为一种绿色无污染，安全，取之不尽的能源，一定会在将来的能源领域中发挥重大作用，成为不可替代的“能源之王”。道路是曲