晶体硅太阳能电池.doc

实用标准文案:..硅太阳能电池简介张振材科1202班摘要:本文主要介绍太阳能电池的技术发展现状和太阳能电池的应用,阐述了单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、硅薄膜太阳电池以及纳米晶TiO2太阳能电池技术的发展前景。关键词:单晶硅、多晶硅、非晶硅、太阳能电池1引言太阳能电池具有许多其他发电方式所不具备的优点:不消耗燃料,不受地域限制,规模可灵活组合,无污染、无噪音,安全可靠,维护简单,建设周期短,最具有大规模应用的可能性。世界各国政府为大力发展太阳能产业,采取了各种政策和措施,如欧盟制订了“百万屋顶太阳能计划”,德国制订了“十万屋顶太阳能计划”,日本推出了“新阳光计划”,美国加州推出了“百万太阳能屋顶法案”。我国在2009年3月,财政部、住房和城乡建设部联合发布了《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》与《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》,对符合条件的太阳能光电建筑应用示范项目给予相应的补贴。2002—2008年世界各国太阳能装机容量逐年递增,如图1[1]所示。2009年,,占全球需求量的74%,其中德国、;美国装机总量增加了36%,达到385MW;日本提高了109%。2009年世界各国太阳能电池安装量占有率如图2所示。太阳能电池是通过光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置。目前太阳能电池主要有晶体硅型和薄膜型2大类型。硅是最理想的太阳能电池材料,作为太阳能电池材料符合作为太阳能电池材料的一般要求:1、半导体材料的禁带不能太宽;2、要有较高的光电转换效率;3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。2硅太阳能电池的发展历程早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。1876年,在固态硒(Se)的系统中也观察到了光伏效应,随后开发出Se/CuO光电池。1883年,Frits描述了第一个用硒制造的光生伏特电池。有关硅光电池的报道出现于1941年。1941年,Ohl提出了硅p—n结光伏器件,在此基础上,美国贝尔实验室Chapin等人于1954年制出了第一个实用的硅扩散p-n结太阳电池,并很快将光电转换效率提高到10%,现代硅太阳电池时代从此开始日。硅太阳能电池于1958年首先在人造卫星上得以应用,从此开始了研究、利用太阳能发电的新阶段。这是硅太阳电池发展的第一个时期。第二个时期开始于70年代初,在这个时期对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛的研究,这个时期出现了很多新型的电池,而且引入了许多新技术,具体有如下一些:(BSF)电池——在电池的背面接触区引入同型重掺杂区,因为改进了接触区附近的收集性能而使得电池的短路电流增加;背场的作用是可以降低饱和电流,从而达到改善开路电压,提高电池效率的效果。——这种电池最先(1972)是为通信卫星开发的。因其浅结(--)、密栅(30/cm)、减反射(Ta205-短波透过好)的特点而获得高效率。浅结在一段时间里曾被认为是高效的关键技术之一而被广泛采用。