太阳能电池及材料课件

单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,单击此处编辑母版标题样式,报告内容,序言,太阳能电池简介,太阳能电池工作原理,太阳能电池分类,太阳能电池对材料的要求,各类太阳能电池的制造方法及研究状况,利用太阳能电池发电的优缺点,太阳能电池的展望,报告内容序言,一、序言,1、,地球每天接收的太阳能，相当于整个世界一年所消耗的总能量的200倍。太阳每秒发出的能量就大约相当于1.3亿亿吨标准煤完全燃烧时所释放出的全部热量。,2、,包括风能、海洋能等，都是太阳能的子孙、都是太阳能转换而成。,3、,太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。,太阳能电池是太阳能利用的重要途径之一,一、序言1、地球每天接收的太阳能，相当于整个世界一年所消耗的,二、太阳能电池简介,1、,太阳光能转换成电能的装置，采用半导体产生PN结来获得电位。,2、,太阳能电池是物理电池之一。,二、太阳能电池简介1、太阳光能转换成电能的装置，采用半导体产,三、太阳能电池工作原理,光伏效应,三、太阳能电池工作原理光伏效应,四、太阳能电池的分类,1、,硅系太阳能电池,2、,多元化合物薄膜太阳能电池,3、,聚合物多层修饰电极型电池,4、,纳米晶化学太阳能电池,据所用材料分,砷化镓III-V化合物,硫化镉,铜铟硒,单晶硅太阳能电池,多晶硅薄膜太阳能电池,非晶硅薄膜太阳能电池,四、太阳能电池的分类 1、硅系太阳能电池据所用材料分,五、太阳能电池对材料的要求,半导体材料的禁带不能太宽,要有较高的光电转换效率,材料本身对环境不造成污染,材料便于工业化生产且材料性能稳定,五、太阳能电池对材料的要求半导体材料的禁带不能太宽,六、各类太阳能电池的制造方法及研究状况,种类,材料,太阳能单电池效率,太阳能电池模块效率,主要制备方法,优点,缺点,硅系太阳能电池,单晶硅,15,24%,13,20%,表面结构化,发射区钝化,分区掺杂,效率最高,技术成熟,工艺繁琐,成本高,多晶硅,10,17%,10,15%,化学气相沉积法,液相外延法,溅射沉积法,无效率衰退问题,成本远低于单晶硅,效率低于单晶硅,非晶硅,8,13%,5,10%,反应溅射法,PECVD法,LPCVD法,成本较低,转换效率较高,稳定性不高,六、各类太阳能电池的制造方法及研究状况种类材料优点缺点硅系太,种类,材料,单电池效率,模块效率,主要制备方法,优点,缺点,多元化合物薄膜太阳能电池,砷化镓,19,32%,23,30%,MOVPE和LPE技术,效率较高,成本较单晶硅低,易于规模生产,原材料镉有剧毒,碲化镉,10,15%,7,10%,铜铟硒,10,12%,8,10%,真空蒸镀法和硒化法,价格低廉,性能良好,工艺简单,原材料来源比较有限,纳米晶化学太阳能电池,8,11%,8%,溶胶凝胶法,水热反应,溅射法,成本低廉,工艺简单,性能稳定,聚合物多层修饰电极型太阳能电池,3,5%,处于研发当中,易制作,材料广泛,成本低,寿命短,种类材料 模块效率主要制备方法优点缺点多元化合物薄膜太阳能电,七、利用太阳能电池发电的优缺点,优点：,属于可再生能源，不必担心能源枯竭,太阳能本身并不会给地球增加热负荷,运行过程中低污染、平稳无噪音,发电装置需要极少的维护,寿命可达20年,所产生的电力既可供家庭单独使用也可并入电网,用途广泛,七、利用太阳能电池发电的优缺点优点：,缺点：,受地域及天气影响较大,由于太阳能分散、密度低，发电装置会占去较大的面积,光电转化效率低致使发电成本较传统方式偏高,缺点：,八、太阳能电池的展望,III-V族化合物及铜铟硒等系由稀有元素所制备，但从材料来源看，这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。,另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池，它们的研究刚刚起步，短时间内不可能替代应系太阳能电池。,从转换效率和材料的来源角度讲，多晶硅和非晶硅薄膜电池将最终取代单晶硅电池，成为市场的主导产品。,今后研究的重点除继续开发新的电池材料外应集中在如何降低成本上来，近来国外曾采用某些技术制得硅条带作为多晶硅薄膜太阳能电池的基片，以达到降低成本的目的，效果还是比较理想的,。,八、太阳能电池的展望III-V族化合物及铜铟硒等系由稀有元素,参考文献,李彩华 译，太阳电池，北京大学出版社，1990,尤如瑾，世界太阳光电产业现况展望，机械工业特讯，2005（263）：156166,Solar Energy Research Institute.,Basic Photovoltaic Principles,.New York:New York,1984,Green,M.A.“Photovoltaics:Technology Overview.”Energy Policy 28(2000):989-998,Oliver,Mark,and Jackson,Tim.“The viability of solar Photovoltaics.”Energy Policy 28(2000)983-988,参考文献李彩华 译，太阳电池，北京大学出版社，1990,精品课件,！,精品课件！,精品课件,！,精品课件！,Fthenakis,Vasilis M.“End-of-life management and recycling of PV modules.”Energy Policy 28(2000)1051-1058,Sayigh,Ali.“Renewable energy-the way forward.”Applied Energy 64(1999)15-30,Pearce,Joshua M.“Photovoltaics a path to sustainable futures.”Futures 34(2002)663674,Solar Depot Inc.System Specification and Pricing.,5 May 2003.,Science and Technology.BP Solar.11 May 2003,Fthenakis,Vasilis M.“End-of-,