太陽能電池的分類及光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)（課堂PPT）

1、1太陽能電池的分類及光伏發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)2太陽能電池發(fā)電原理圖3一、太陽能電池發(fā)電分類 常用太陽電池按其材料可以分為： 1）硅太陽能電池；2）以無機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3）功能高分子材料制備的大陽能電池；4）納米晶太陽能電池等。 如：晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯(lián)電池等。 晶體硅電池應(yīng)用最廣，其中單晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率實(shí)驗(yàn)室已高達(dá)24.2%，工廠規(guī)?；a(chǎn)的單晶硅電池其效率也在12%以上。 4+-P P型單晶硅型單晶硅N N型單晶硅型單晶硅 背電極背電極 太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)5+-P

2、 P型單晶硅型單晶硅N N型單晶硅型單晶硅背電極背電極太陽能電池吸光過程太陽能電池吸光過程光子光子U U空間電荷區(qū)空間電荷區(qū)E E+-+-6P型單晶硅太陽電池結(jié)構(gòu)7幾種常見的太陽電池單晶硅太陽電池單晶硅太陽電池1.其原子排列非常規(guī)則，轉(zhuǎn)換效率最高。其原子排列非常規(guī)則，轉(zhuǎn)換效率最高。 器件用器件用13 ，厚度約為，厚度約為200微米微米300 微米。微米。 cm.2.實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率：澳大利亞新南威爾士大學(xué)實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)換效率：澳大利亞新南威爾士大學(xué) 保持的保持的24.7%。4. 單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在15%以上。以上。5.減反射膜用熱氧化法或常壓化學(xué)氣相沉積法減反射膜用熱氧化法或

3、常壓化學(xué)氣相沉積法 制備制備SiO2或或TiO2薄膜。薄膜。86. 特點(diǎn)：硅材料豐富；制造技術(shù)成熟；結(jié)晶中特點(diǎn)：硅材料豐富；制造技術(shù)成熟；結(jié)晶中 缺陷較少；轉(zhuǎn)換效率高；可靠性強(qiáng)；穩(wěn)定性缺陷較少；轉(zhuǎn)換效率高；可靠性強(qiáng)；穩(wěn)定性 高，能使用高，能使用30年左右。年左右。9多晶硅太陽電池多晶硅太陽電池1.其制作不是拉成單晶，而是熔化后澆鑄成正其制作不是拉成單晶，而是熔化后澆鑄成正 方形的硅錠。方形的硅錠。2.硅表面有很多不同大小的結(jié)晶區(qū)組成。硅表面有很多不同大小的結(jié)晶區(qū)組成。4. 器件用器件用0.52 ，厚度約為，厚度約為220微米微米300微米。微米。 cm.5.減反射膜用氮化硅薄膜。減反射膜用氮化

4、硅薄膜。6.工藝簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，多晶硅生產(chǎn)的產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可大規(guī)模生產(chǎn)，多晶硅生產(chǎn)的產(chǎn) 量和市場(chǎng)占有量較大。量和市場(chǎng)占有量較大。3. 單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在13%15%以上。以上。107. 根據(jù)減反射膜厚度的不同，其呈現(xiàn)出的顏色也根據(jù)減反射膜厚度的不同，其呈現(xiàn)出的顏色也 不一樣，有金色、綠色，深藍(lán)色等。不一樣，有金色、綠色，深藍(lán)色等。112、多晶硅太陽電池生產(chǎn)過程12薄如紙片的太陽電池1314非晶硅太陽電池非晶硅太陽電池1.非晶硅的表示：非晶硅的表示： -Si。2. 光吸收能力很強(qiáng)，僅僅幾微米就能吸收陽光光吸收能力很強(qiáng)，僅僅幾微米就能吸收陽光 光吸收系數(shù)很大，因此可以把

5、它做到很薄。光吸收系數(shù)很大，因此可以把它做到很薄。3. 禁帶寬度是禁帶寬度是1.5eV2.0eV(晶體硅的為晶體硅的為1.12eV) 與太陽光譜有更好的匹配。與太陽光譜有更好的匹配。4. 制作工藝簡(jiǎn)單，耗能少，可以沉積在玻璃、制作工藝簡(jiǎn)單，耗能少，可以沉積在玻璃、 不銹鋼、甚至廉價(jià)的耐溫塑料上。沉積溫度不銹鋼、甚至廉價(jià)的耐溫塑料上。沉積溫度 300400 oC。154. 商業(yè)用轉(zhuǎn)換效率在商業(yè)用轉(zhuǎn)換效率在6%7.5%左右。左右。5. 非晶硅有光致衰減效應(yīng)。非晶硅有光致衰減效應(yīng)。16二、太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小且輕。 (2)易安裝，易運(yùn)輸，建設(shè)周期短。(3)容易啟動(dòng),維護(hù)簡(jiǎn)單,隨時(shí)使用,保證供應(yīng)。(4)清潔，安全，無噪聲。(5)可靠件高，壽命長。(6)太陽能無處不有，應(yīng)用范圍廣。(7)降價(jià)速度快，能量?jī)斶€時(shí)間有可能縮短。172、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點(diǎn)(1)能量分散，占地面積大。(2)間歇性大。除了晝夜這種周期變化外，太陽能光伏發(fā)電還常常受云層變化的影響。小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)可用蓄電池補(bǔ)充，大功率光伏電站的控制運(yùn)行比常規(guī)火電廠、水電站、核電廠要復(fù)雜。(3)地域性強(qiáng)。18本節(jié)課你學(xué)到了嗎？ 太陽能電池按結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行分類 太陽能電池按材料的不同進(jìn)行分類 光伏發(fā)電的主要