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太阳能电池的分类及光伏发电的优缺点 太阳能电池发电原理图 一 太阳能电池发电分类 常用太阳电池按其材料可以分为 1 硅太阳能电池 2 以无机盐如砷化镓III V化合物 硫化镉 铜铟硒等多元化合物为材料的电池 3 功能高分子材料制备的大阳能电池 4 纳米晶太阳能电池等 如 晶体硅电池 硫化镉电池 硫化锑电池 砷化镓电池 非晶硅电池 硒铟铜电池 叠层串联电池等 晶体硅电池应用最广 其中单晶硅的光电转换效率实验室已高达24 2 工厂规模化生产的单晶硅电池其效率也在12 以上 P型单晶硅 N型单晶硅 背电极太阳能电池的基本结构 P型单晶硅 N型单晶硅 背电极太阳能电池吸光过程 光子 U 空间电荷区E P型单晶硅太阳电池结构 几种常见的太阳电池 单晶硅太阳电池 1 其原子排列非常规则 转换效率最高 器件用1 3 厚度约为200微米 300微米 2 实验室转换效率 澳大利亚新南威尔士大学保持的24 7 4 单晶硅光电转换效率都在15 以上 5 减反射膜用热氧化法或常压化学气相沉积法制备SiO2或TiO2薄膜 6 特点 硅材料丰富 制造技术成熟 结晶中缺陷较少 转换效率高 可靠性强 稳定性高 能使用30年左右 多晶硅太阳电池 1 其制作不是拉成单晶 而是熔化后浇铸成正方形的硅锭 2 硅表面有很多不同大小的结晶区组成 4 器件用0 5 2 厚度约为220微米 300微米 5 减反射膜用氮化硅薄膜 6 工艺简单 可大规模生产 多晶硅生产的产量和市场占有量较大 3 单晶硅光电转换效率都在13 15 以上 7 根据减反射膜厚度的不同 其呈现出的颜色也不一样 有金色 绿色 深蓝色等 2 多晶硅太阳电池生产过程 薄如纸片的太阳电池 非晶硅太阳电池 1 非晶硅的表示 Si 2 光吸收能力很强 仅仅几微米就能吸收阳光光吸收系数很大 因此可以把它做到很薄 3 禁带宽度是1 5eV 2 0eV 晶体硅的为1 12eV 与太阳光谱有更好的匹配 4 制作工艺简单 耗能少 可以沉积在玻璃 不锈钢 甚至廉价的耐温塑料上 沉积温度300 400oC 4 商业用转换效率在6 7 5 左右 5 非晶硅有光致衰减效应 二 太阳能光伏发电优缺点 1 太阳能光伏发电的主要优点 1 结构简单 体积小且轻 2 易安装 易运输 建设周期短 3 容易启动 维护简单 随时使用 保证供应 4 清洁 安全 无噪声 5 可靠件高 寿命长 6 太阳能无处不有 应用范围广 7 降价速度快 能量偿还时间有可能缩短 2 太阳能光伏发电的主要缺点 1 能量分散 占地面积大 2 间歇性大 除了昼夜这种周期变化外 太阳能光伏发电还常常受云层变化的影响 小功率光伏发电系统可用蓄电池补充 大功率光伏电站的控制运行比常规火电厂 水电站 核电厂要复杂 3 地域性强 本节课你学到了吗 太阳能电池按结构的不同进行分类太阳能电池按材料的不同进行分类光伏发电的主要优缺点 本节课作业 1 太阳能电池按照结构的
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