有机太阳能电池-太阳能电池-简介.ppt

有机太阳能电池有机太阳能电池景广华景广华 提纲提纲太阳能电池的定义太阳能电池的定义太阳能电池的种类太阳能电池的种类有机太阳能电池简介有机太阳能电池简介有机太阳能电池的优势和不足有机太阳能电池的优势和不足有机太阳能电池的发展现状有机太阳能电池的发展现状有机太阳能电池的发展前景有机太阳能电池的发展前景太阳能电池的定义太阳能电池的定义太阳能电池是太阳能光伏发电的基础和太阳能电池是太阳能光伏发电的基础和核心,是一种利用光生伏打效应把光能转核心,是一种利用光生伏打效应把光能转变为电能的器件。用适当的光照在上边之变为电能的器件。用适当的光照在上边之后器件两端会产生电动势。后器件两端会产生电动势。典型的太阳电池是一个 p-n 结半导体二极管。◆ p-n 结的形成过程◆光生载流子-电子/空穴对的产生◆“光生电压”及“光生电流”的产生 p-n 结“光生载流子”的产生光子把电子从价带(束缚)激发到导带(自由),并在价带内留下一个/空穴(自由)- 产生了自由电子-空穴对“光生电压”的产生自由电子和空穴扩散进入 p-n 结, n-p 结作用下,分别在n区和 p区形成电子和空穴的积累太阳电池太阳能电池的种类太阳能电池的种类结构分类结构分类同质结同质结( ( si si) )异质结异质结( (砷化铝钾砷化铝钾- -砷化镓异质结砷化镓异质结) ) 肖特基肖特基(ms (ms 电池电池) )现在发展成现在发展成 mos mos 电池电池材料分类材料分类硅太阳能硅太阳能无机化合物半导体太阳能无机化合物半导体太阳能( (硫化镉硫化镉- -硫化亚铜, 硫化亚铜, 砷化镓等砷化镓等) )敏化纳米晶太阳能敏化纳米晶太阳能( (染料敏化太阳能染料敏化太阳能) ) 机化合物太阳能机化合物太阳能以酞菁以酞菁等等为集体材料制等等为集体材料制成的太阳能成的太阳能( (小分子有机物太阳能小分子有机物太阳能) ) 塑料太阳能塑料太阳能( (高分子多聚物太阳能高分子多聚物太阳能) ) 光电转换机理分类光电转换机理分类传统传统( (光照直接产生电子空穴对光照直接产生电子空穴对) )激子激子( (光照产生的是激子,有机小分子,染光照产生的是激子,有机小分子,染料,多聚物料,多聚物) ) 材料种类材料种类有机太阳能电池简介有机太阳能电池简介广泛的讲有机太阳能电池主要是利用广泛的讲有机太阳能电池主要是利用有机小分子或有机高聚物来直接或间接将有机小分子或有机高聚物来直接或间接将太阳能转变为电能的器件。太阳能转变为电能的器件。有机太阳能电池发展简史有机太阳能电池是一种正在进行研究有机太阳能电池是一种正在进行研究的新型电池。有机太阳能电池这个概念貌的新型电池。有机太阳能电池这个概念貌似很新,但其实它的历史也不短似很新,但其实它的历史也不短————跟硅跟硅基太阳能电池的历史差不多基太阳能电池的历史差不多。。第一个有机光电转化器件是由第一个有机光电转化器件是由 Kearns Kearns 和和 Calvin Calvin 在在 1958 1958 年制备的,其主要材料为年制备的,其主要材料为镁酞菁镁酞菁( ( MgPc MgPc ) )染料,染料层夹在两个功函染料,染料层夹在两个功函数不同的电极之间。在那个器件上,他们数不同的电极之间。在那个器件上,他们观测到了观测到了 200 mV 200 mV 的开路电压,光电转化效的开路电压,光电转化效率低得让人都不好意思提率低得让人都不好意思提。。