太阳能电池论文-余礼杰.doc

《太阳能电池:原理、材料、制造与检测技术》课程论文 2015-2016 学年第 2 学期学院: 理学院学生姓名: 余礼杰专业班级: 光信科 1402 学号: 0121414680411 授课老师: 夏冬林二O 一六年五月透明导电氧化物薄膜摘要:能源和环境是二十一世纪面临的两个重大问题,照射到地球上的太阳能非常巨大,大约 40 min 照射到地球上的太阳能就足以满足全球人类一年的能量需求。因此, 制备低成本高光电转换效率的太阳能电池不仅具有广阔的前景,而且也是时代所需。透明导电氧化物薄膜被广泛应用于太阳能电池、平板显示器以及透明视窗等制备中, 成为不可或缺的一类薄膜。综述透明导电氧化物薄膜的发展现状和发展趋势, 阐述透明导电氧化物薄膜的导电机理和载流子散射机制, 系统概括出材料体系选择原则。关键词: 太阳能电池、透明导电氧化物薄膜 1引言鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。在新能源中,特别引人瞩目的是不断地倾注于地球的永久性能源—太阳能。太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源,将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,世界各国都很重视。 2 太阳能电池简介太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。太阳能电池根据制备材料的不同,可分为晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏( Photovoltaic , photo 光, voltaics 伏特,缩写为 PV ),简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的实施太阳能电池则还处于萌芽阶段[ 2]。3 早期太阳能电池的研究最早的太阳能电池是在 1954 年由贝尔实验室制造出来的,当时研究的动机是希望能替偏远地区有通讯系统提供电源,不过由于效率太低( 只有 6%) ,造价太高(357 美元/瓦),缺乏商业价值。与此同时, 世界超级大国美国、苏联正如火如茶在实施着太空计划,因为太阳能电池具有不可取代的重要性,使得太阳能电池找到了的发展领域。从1957 年苏联发射第一颗人造卫星开始至 1969 年美国人登陆月球,太阳能电池在太空飞行任务中肩负着重要的角色,其发展也达到了一个颠峰的境界。但因为太阳能电池造价昂贵,制约了其应用范围。 1970 年代初期,由于中东战争爆发,石油禁运,工业化国家必需的石油供应中断,出现能源危机,迫使人们不得不再度重视将太阳能电池应用于电力系统的可行性。 1990 年代以后,人们开始将太阳能电池发电与居民生活用电相结合,在美国、日本德国等发达国家开始推广与城市发电系统相并联的太阳能电池发电系统。此一发电系统的建立大大地缓解了筹建大型发电厂的压力, 节约了用地,也减少了对环境的破坏[3]。近年来,太阳能电池生产技术不断得到研究开发,生产成本不断降低,电池转换效率不断提高,太阳能电池的应用日益普及并拓展,已日渐成为电力供应的重要来源。 4p 型透明导电氧化物薄膜的研究进展透明导电膜, 既具