太阳能电池一课通.ppt

1、太阳能电池，何，西南科技大学科学学院，2011年1月，一切动力来自太阳！简介：太阳能每秒到达地面的能量高达80万亿千瓦。如果将地球表面0.1%的太阳能转化为电能，转化率将达到5%，年发电量将达到5.61012千瓦时(kWh)，相当于目前世界能源消耗的40倍。常规能源和太阳能的比较光伏发电和太阳能发展历史太阳能电池的定义和分类太阳能电池的结构和原理太阳能电池的输出特性太阳能电池的重要参数太阳能电池的生产过程太阳能电池在竞争中的应用太阳能电池的更新太阳能电池的发展方向太阳能电池的前景太阳能电池的理论基础：1839年：法国科学家埃德蒙贝克勒尔发现了光伏效应1904年：爱因斯坦提出了光电效应，太阳能的

2、发展历程，1954年：查宾，富勒和皮尔森在贝尔实验室制造了第一个太阳能电池，效率为6%；1958年：经过改造，太阳能电池效率达到10%，并被安装在美国先锋1号人造卫星上；1960年：硅太阳能电池发电首次纳入常规电网；1973年：美国制定了政府级太阳能发电计划；1980年，光伏发电正式纳入公共电力规划，累计投资超过8亿美元；1994年：在美国预算中，光伏发电预算达到7800多万美元，比1993年增加234；1997年，美国和欧洲相继宣布了“百万屋顶光伏计划”，美国计划到2010年安装1000-3000兆瓦太阳能电池。日本不愿落后。1997年，“屋顶光伏工程”的补贴高达9200万美元，安装目标为7

3、600兆瓦。印度计划从1998年到2002年生产150兆瓦的太阳能电池，其中50兆瓦将在2002年生产。从1997年到2007年的十年间，太阳能电池的产量从126兆瓦快速增长到2500兆瓦，年增长率为41.3%。太阳能发展历史，1954年，第一个太阳能电池，1958年，先锋1号，太阳能发展历史，屋顶太阳能电池板，世博花园，常规能源和太阳能的比较，潜在经济性，常规能源和太阳能的比较，间歇性和随机性，常规能源和太阳能的比较，2006年，2009年光伏效应，光伏效应，是指不均匀的半导体或半导体和金属的不同部分被光结合的现象，也称为“光伏效应”。太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置。太

4、阳能电池的定义和分类太阳能电池，也称为光伏器件，是利用光伏效应将光能转化为电能的器件。它是太阳能光伏发电的基础和核心。太阳能电池分类，按结构分类，同结太阳能电池，异质结太阳能电池，肖特基太阳能电池，按材料分类，硅太阳能电池，敏化纳米晶太阳能电池，有机化合物太阳能电池，塑料太阳能电池，无机化合物半导体太阳能电池，20，各种太阳能电池板，按光电转换机制，传统太阳能电池，激子太阳能电池，4。太阳能电池的结构和工作原理、太阳能电池结构、硅太阳能电池结构、太阳能电池原理、PN结，半导体单元晶体的一面掺杂形成P型半导体，另一面掺杂形成N型半导体，在两个区域的结处形成称为PN结的特殊薄层。1 PN结的形成，

5、太阳能电池原理，硅光电池是一个大面积的光电二极管，它能把入射在其表面的光能转换成电能。当被照射时，入射光子将激发介电带中的束缚电子到导带(光伏效应)，被激发的电子-空穴对在内部电场的作用下分别漂移到N型区和P型区。当负载加在PN结上时，光生电流流过负载。光电池结构示意图，太阳能电池原理，太阳能电池原理。当晶片受光时，N型半导体的空穴向P型区域移动，而P型区域的电子向N型区域移动，从而形成从N型区域到P型区域的电流然后在形成电源的PN结中形成电势差。5。太阳能电池的输出特性，6。太阳能电池的重要参数。太阳能电池在竞赛中的应用，1。热岛效应在太阳能电池组件的使用过程中，如果太阳能电池长期被树叶、鸟

6、粪等障碍物阻挡，被阻挡的太阳能电池会在强光下发热损坏，甚至对整个太阳能电池组件造成损坏，这就是所谓的热岛效应。最大功率跟踪(Maximum Power Tracking)最大功率跟踪(Maximum Power Tracking，MPPT)是并网发电中的一项重要的关键技术，是指通过控制和改变太阳能电池阵列的输出电压或电流，使其始终工作在最大功率点的方法。8.太阳能电池生产工艺(传统和工业)、导电玻璃薄膜的切割和清洗、镀铝电极沉积PN结的老化检测、包装成品检测。太阳能电池组件的生产过程中，装配线也称为封装线，而封装是太阳能电池生产的关键步骤。没有好的封装工艺，没有好的电池可以生产出好的模块板。电

7、池的封装不仅可以保证电池的寿命，还可以提高电池的电阻强度。产品的高质量和长寿命是赢得顾客满意的关键，所以元件板的包装质量非常重要。过程：1 .电池检查2。前焊接和检查3。背面连接和检查4。铺设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、铺设)。层压6。去毛刺(边缘去除和清洁)7。框架安装(涂胶、角键安装、打孔、框架安装、擦洗残留胶水)8。焊接接线盒9，高压试验10。科学家已经将太阳能电池应用于空间技术通信卫星的电源。上世纪末，在人类自我反省的过程中，光伏发电这种清洁直接的能源形式，不仅在空间应用中，而且在许多领域都变得越来越友好。如：太阳能庭院灯、太阳能户用系统、独立的农村供电系统、光伏水泵(饮用水或灌

8、溉)、通信电源、输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇路标、公路路标等。欧美等先进国家已将光伏发电纳入城市电力系统，偏远地区自然村的供电系统纳入发展方向。太阳能电池和建筑系统的结合已经形成了工业化趋势。2020年8月12日6: 27和45，太阳能电池板应用(一)、太阳能电池板应用(二)、太阳能电池板应用(三)、用户太阳能电源1。10瓦至10-100瓦范围内的小功率电源用于高原、岛屿、牧区、边防哨所等偏远无电地区的军用和民用生活用电。3。光伏水泵：解决无电地区深井饮水灌溉问题，如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示灯/标志灯、路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道路

9、电源等。通信/通信场太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通信/寻呼供电系统；农村载波电话光伏系统、小型通信器、士兵全球定位系统电源等。石油、海洋和气象领域输油管道和水库闸门阴极保护的太阳能供电系统、风云三号气象卫星的太阳能电池，如石油钻井平台的生活和应急电源、海洋探测设备、气象/水文观测设备、海洋气象监测标准、庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、钓鱼灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等家用灯电源。10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴油)互补电站、各种大型停车场充电站等。自1954年太阳能电池发明以来，它已经进入了第三代发展时期。第一代太阳能电池是晶圆技术。第二代太阳能电池是薄膜技术。第三

10、代太阳能电池包括所有正在创新和启发的新太阳能光伏技术。太阳能电池升级，9，太阳能电池升级，第一代：单晶硅和多晶硅；第二代：薄膜太阳能电池；第三代：铜铟镓硒和其他化合物薄膜太阳能电池和硅薄膜太阳能电池。第一代太阳能电池占太阳能电池市场的89.9%。第一代太阳能电池基于硅片，主要使用单晶硅和多晶硅作为材料。其中，单晶硅电池的转换效率最高，可达1820，但生产成本较高。多晶硅电池的转换效率较低，可达1416，因其生产成本低而成为主流。第二代太阳能电池占太阳能电池产品市场的9.9%。第二代太阳能电池基于薄膜技术，主要使用非晶硅和氧化物作为材料。效率低于第一代，最高转换效率为13，但生产成本最低(单晶硅

11、的1/5)。第三代太阳能电池仍处于实验室生产状态。第三代太阳能电池的效率为17%，成本仅为单晶硅的1/3。由于其高效率和低成本，有潜在的巨大经济效应。然而，由于技术不成熟，产量很小，仅占世界的0.2%。太阳能电池的升级换代，太阳能电池的升级换代，原材料来源丰富，开发寿命长，技术成熟在第一代，单晶硅的效率最高，其次是多晶硅，使用寿命长，工艺复杂，材料的光吸收能力差，电能再生水平低，对衬底要求高，硅太阳能，回报低，成本低，可与弹性衬底一起成熟，可批量生产，效率低，稳定性差，硅薄膜，回报， 在第二代中，效率更高，并且弹性基底可以被开发和成熟，可以用于大规模生产。 在第二代中，成本较高的模块和衬底占总成本的50%，具有高镉毒性和有限的碲存储，以及CdTe膜。退一步说，最好使用弹性基材，以保证原材料的稳定性，成