太陽能光電轉(zhuǎn)換 西安交通大學(xué)

可再生能源轉(zhuǎn)化與利用任課教師：李明濤，趙亮第四章太陽能光電轉(zhuǎn)換第1節(jié)

概論第2節(jié)

光電轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)第3節(jié)

太陽能電池的基本特性第4節(jié)

幾種典型的太陽能電池第5節(jié)

太陽能光伏系統(tǒng)什么是太陽能光電轉(zhuǎn)換？

太陽能光電轉(zhuǎn)換是直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換的主要部件是太陽能電池。

太陽能電池也稱光伏電池，它沒有任何運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件，在能量轉(zhuǎn)換中具有重要的地位，被認(rèn)為是“最優(yōu)雅的能量轉(zhuǎn)換器”。太陽能電池的發(fā)展歷程1839年法國(guó)科學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”。1883年CharlesFritts在鍺半導(dǎo)體上覆上金層形成半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)，成功制備第一塊太陽能電池，效率只有1%1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽能電池，效率6%，為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；同年，首次發(fā)現(xiàn)了砷化鎵有光伏效應(yīng)，制成了第一塊薄膜太陽電池。1958年太陽電池首次在空間應(yīng)用，裝備美國(guó)先鋒1號(hào)衛(wèi)星電源。1958年我國(guó)開始了太陽能電池的研制工作，1971年首次發(fā)射了用太陽能電池作為電池的人造衛(wèi)星。1959年第一個(gè)多晶硅太陽電池問世，效率達(dá)5%。1978年美國(guó)建成100kWp太陽地面光伏電站。太陽能電池的發(fā)展歷程1980年單晶硅太陽電池效率達(dá)20%，砷化鎵電池達(dá)22.5%，多晶硅電池達(dá)14.5%，硫化鎘電池達(dá)9.15%。1990年德國(guó)提出“2000個(gè)光伏屋頂計(jì)劃”，每個(gè)家庭的屋頂裝3~5kWp光伏電池。1997年日本“新陽光計(jì)劃”提出到2010年生產(chǎn)43億Wp光伏電池。100萬戶，每戶安裝3~5kWp。1998年單晶硅光伏電池效率達(dá)25%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬個(gè)太陽光伏屋頂計(jì)劃”，到2020年完成。

2010年，商業(yè)化單晶硅太陽能電池效率為18.3%，多晶硅15.8%2010年，晶體硅電池的價(jià)格下降到2＄/Wp，電價(jià)達(dá)到11￠kWh；預(yù)計(jì)2020年晶體硅電池價(jià)格下降到1＄/Wp，電價(jià)達(dá)到5.3￠kWh，達(dá)到與其他發(fā)電方式相當(dāng)?shù)乃?。太陽能電池的利用情況日本、歐洲、美國(guó)一直是發(fā)展和利用太陽能電池的主要國(guó)家和地區(qū)。世界太陽能電池歷年產(chǎn)量峰值（單位：MW）太陽能電池的利用情況新千年開始，世界其他國(guó)家和地區(qū)的太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度明顯加快了。年份區(qū)域200220032004200520062007中國(guó)1010502004001088歐洲135193.43144706571062日本251363.9602833928920美國(guó)120103.2140154202266.1其他5583.81393387131751.9總計(jì)561744.311951795250040002002-2007年世界太陽能電池產(chǎn)量峰值（單位：MW）第四章太陽能光電轉(zhuǎn)換第1節(jié)

概論第2節(jié)

光電轉(zhuǎn)換的理論基礎(chǔ)第3節(jié)

太陽能電池的基本特性第4節(jié)

幾種典型的太陽能電池第5節(jié)

太陽能光伏系統(tǒng)光生伏特效應(yīng)

光生伏特效應(yīng)是太陽能光電轉(zhuǎn)換的基本過程。太陽光是由光子組成的，光子的能量和太陽光譜的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)。光照射到太陽能電池板上，可以被反射、吸收或者透射，其中被吸收的光子就可以產(chǎn)生電能。本節(jié)內(nèi)容：◆半導(dǎo)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性◆半導(dǎo)體禁帶寬度和光學(xué)特性◆半導(dǎo)體的摻雜特性◆p-n結(jié)◆太陽能電池的工作原理半導(dǎo)秤體室溫糠下電發(fā)阻率仁處于10-3~1閥09Ω·cm范圍碗內(nèi)的歇材料查，其連電子址激發(fā)贈(zèng)能隙塵處在0到大畜約3e愚v之間誕?；蛉赫哒f則導(dǎo)電石性介間于金柳屬和喊絕緣粉體之亭間的亡一種堂材料捉。元素欲半導(dǎo)筆體—S專i、Ge、Te等化合扛物半柴導(dǎo)體—G栽aN、Ga囑As、In戀P、Cd滋S、Cd夜Te、Pb爭(zhēng)S等合金凱半導(dǎo)誼體—S糟i1-位xGex、AlxGa1-剩xAs等有機(jī)牌半導(dǎo)壁體—分子山晶體區(qū)、有埋機(jī)絡(luò)壟合物域、高茫分子男材料金屬莫電阻警率：10-8Ω·色m絕緣紛體電稍阻率涉：1014~玻1020Ω·必m半導(dǎo)弱體電皆阻率延：10-4~1示07Ω·刺m半導(dǎo)痰體一睜些重出要特懷性，迫主要殃包括：溫度講升高順使半周導(dǎo)體信導(dǎo)電屑能力舞增強(qiáng)虹，電館阻率慮下降.如室貓溫附耍近的彎純硅(S酒i)，溫冬度每貴增加8℃，電還阻率孕相應(yīng)魚地降或低50曬%左右.微量學(xué)雜質(zhì)艘含量社可以慚顯著船改變拐半導(dǎo)顧體的有導(dǎo)電和能力.以純殃硅中烤每10必0萬個(gè)攜硅原帶子摻鑰進(jìn)一弄個(gè)Ⅴ族雜馳質(zhì)（殖比如砌磷）聾為例福，這眨時(shí)獻(xiàn)硅的固純度乘仍高境達(dá)99部.9廳99既9%，但體電阻乒率在冠室溫已下卻奔由大餡約21秧4,烏00投0Ω池cm降至0.蜓2Ω狡cm以下.適當(dāng)捕波長(zhǎng)牙的光皺照可趟以改梳變半殘導(dǎo)體號(hào)的導(dǎo)貌電能鞏力.如在羅絕緣桿襯底睬上制樹備的疑硫化雜鎘(C蜜dS捆)薄膜腥，無爺光照合時(shí)的摘暗電善阻為址幾十MΩ，當(dāng)推受光委照后訊電阻休值可槍以下新降為暮幾十KΩ昌.此外阿，半追導(dǎo)體檔的導(dǎo)念電能跡力還械隨電筑場(chǎng)、捧磁場(chǎng)貼等的遇作用鏈而改陵變半導(dǎo)陵體的印內(nèi)部甜結(jié)構(gòu)趁和導(dǎo)營(yíng)電性半導(dǎo)埋體的犧導(dǎo)電紅能力六介于閑導(dǎo)體丙和非翼導(dǎo)體贊之間相，其依靠會(huì)電子-空穴話對(duì)導(dǎo)削電，導(dǎo)電澇性能枝非常鐵獨(dú)特匠。這些豆獨(dú)特礦的導(dǎo)宵電性害是由遠(yuǎn)其內(nèi)咽部的微觀悲物質(zhì)結(jié)構(gòu)炎所決姜定的綿。下窩面以爐半導(dǎo)覆體硅為例波來進(jìn)渣行介錘紹。獨(dú)特不同溫度不同強(qiáng)度的光加入微量雜質(zhì)導(dǎo)電能力相差很大半導(dǎo)陰體的億內(nèi)部無結(jié)構(gòu)扯和導(dǎo)飾電性硅原酒子有14個(gè)電葵子，敘其最駁外層供有4個(gè)電振子，惑稱為價(jià)電毛子，在充光生屬伏特恩效應(yīng)眾中起寸重要袖作用卸。硅的窩原子償結(jié)構(gòu)漲示意瞇圖價(jià)電子原子核半導(dǎo)層體的堅(jiān)內(nèi)部喝結(jié)構(gòu)林和導(dǎo)機(jī)電性大量轟的硅稿原子叫通過煤價(jià)電獸子結(jié)炒合在過一起教，形總成晶體。在鋸晶體芽中，礦每個(gè)帶硅原留子通歡常和鼠鄰近賽的4個(gè)硅互原子叼以共閘價(jià)鍵和的形顧式分曠別共吳享4個(gè)價(jià)折電子妄。硅晶謙體結(jié)深構(gòu)示筒意圖半導(dǎo)烈體的長(zhǎng)內(nèi)部苗結(jié)構(gòu)杠和導(dǎo)基電性在一校定溫示度或泊強(qiáng)光妄的照項(xiàng)射下霞，由羨于熱房誠(chéng)能或標(biāo)光能句轉(zhuǎn)化憤為電光子的紙動(dòng)能僅，如墻果動(dòng)膏能足追夠大每，電漏子就臺(tái)可以假掙脫萄束縛杯而成購為自由殘電子。共卻價(jià)電法子掙神脫束腹縛而磚成為研自由群電子渾以后裳，便偏留下婆一個(gè)空穴。通叫常把樂電子馬看成南帶負(fù)攤電的鏈載流搬子，年把空更穴看確成帶仙正電食的載敵流子六。由光喘照產(chǎn)威生的守載流價(jià)子叫晃做光生若載流情子。電子-空穴夸示意拒圖半導(dǎo)座體的沿內(nèi)部擇結(jié)構(gòu)朵和導(dǎo)辣電性自由湊電子獵在電著場(chǎng)或載熱運(yùn)襯動(dòng)作盆用下養(yǎng)，可堅(jiān)能遇車到已麻經(jīng)產(chǎn)告生的狹空穴群，與西空穴編進(jìn)行槐復(fù)合阿，從劫而使姿載流恰子消色失。神空穴可載流旱子的傻不斷供產(chǎn)生服和消該失，趴相當(dāng)淘于空現(xiàn)穴（破正電蛾荷）瓣的移鄭動(dòng)。魯由于電子固和空曉穴的占移動(dòng)，就獅使半抄導(dǎo)體行具有保導(dǎo)電優(yōu)性。電子-空穴查移動(dòng)攝示意舊圖半導(dǎo)打體禁倍帶寬解度和與光學(xué)忍特性禁帶拖具有半一定搶的能妥量，賴這種然能量?jī)r(jià)叫做禁帶普寬度。實(shí)獸際上決，這嚷個(gè)能揪量是窯導(dǎo)帶刻的最溜低能追級(jí)與恰滿帶財(cái)?shù)淖钪喔吣芄?jí)的尤能量劉差。半導(dǎo)勸體的雅能帶智示意捐圖價(jià)帶：原子中最外層電子或價(jià)電子所在的能帶禁帶：價(jià)帶與導(dǎo)帶之間的空隙帶導(dǎo)帶：具有能導(dǎo)電的電子的最高能帶半導(dǎo)守體禁歸帶寬稈度和側(cè)光學(xué)具特性內(nèi)光袖電效母應(yīng)：當(dāng)腿半導(dǎo)陜體表望面受校到光疊的照禁射時(shí)豆，光巾可能秤被反氏射、啄吸收蜂或透消射。聽有些葛光子渣的能強(qiáng)量大稈到足助以使且電子惱掙脫疫原子清的束女縛，干同時(shí)吧把電粗子由文價(jià)帶碑激發(fā)就到導(dǎo)貞帶，毯使半宿導(dǎo)體誦中產(chǎn)終生大摔量的鑼電子-空穴灰對(duì)。實(shí)現(xiàn)守內(nèi)光撐電效喜應(yīng)的條件是：其中脅：榮為光愛子的隆能量貍，eV；袖為普驗(yàn)朗克尿常數(shù)蒜，4.沿13創(chuàng)6×椅10-1臺(tái)5eV·s；是光公的頻剃率，1/貫s；犁為嗽禁帶挺寬度咸，eV。半導(dǎo)難體禁術(shù)帶寬撕度和教光學(xué)善特性由于有波長(zhǎng)演大于急截止既波長(zhǎng)導(dǎo)的光繪不能浪實(shí)現(xiàn)宋光電踩轉(zhuǎn)換際。材料禁帶寬度/eV截止波長(zhǎng)/μm可供利用的太陽能比率硅1.121.100.76磷化銦1.250.970.69砷化鎵1.350.900.65碲化鎘1.450.840.61硒1.500.810.58銻化鋁1.550.780.57硒化鎘1.700.720.51磷化鎘2.300.530.28硫化鎘2.400.500.24幾種鉆半導(dǎo)察體材棵料的學(xué)禁帶初寬度勇表半導(dǎo)寺體禁督帶寬胃度和橫光學(xué)刪特性光子度能量葛通量：?jiǎn)悟呶粫r(shí)招間通煉過單香位截草面的謀光子盤能量舍。其中劈燕：載為績(jī)?cè)谏钏苟葂處的歉光的羞強(qiáng)度扎，W/逗m2；為射源入正唇交表椅面的逗光強(qiáng)鈴，W/須m2；為吸前收系庸數(shù)，1/遷m。說明：太稍陽能匙電池餓對(duì)半編導(dǎo)體零材料戶的薄酬膜厚姓度有歡一定姑的要謠求。例：明若要速吸收90助%以上略的光塘子能箏量，限半導(dǎo)拐體Si的薄月膜厚罪度需貧超過10嚼0μ布m，而割半導(dǎo)管體Ga斗As的薄啞膜厚像度只壟需1μ爸m。半導(dǎo)奴體的扎摻雜熟特性本征叛半導(dǎo)慰體完全廁無雜奪質(zhì)且商無晶慣格缺胡陷的李純凈爬半導(dǎo)棋體。半導(dǎo)貓?bào)w的本征喚導(dǎo)電蒜能力很小嫩，Si在30根0K的本諒征電緩導(dǎo)率蘿為2.振3×偵105Ω?cm。具有頓斷鍵使的硅稍晶體半導(dǎo)禾體的炒摻雜幕特性雜質(zhì)甲半導(dǎo)波體在半耐導(dǎo)體認(rèn)中加劣入少傾量可歉能改禽變其伶導(dǎo)電電機(jī)制游的雜展質(zhì)。半導(dǎo)昏體的晨摻雜萄特性雜質(zhì)莫半導(dǎo)預(yù)體在半烤導(dǎo)體靜中加俗入少賣量可除能改侵變其厭導(dǎo)電爸機(jī)制族的雜植質(zhì)。Si半導(dǎo)體中摻入3價(jià)元素的半導(dǎo)體（如硼、鎵、鋁等），在晶體中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)空穴，形成p型半導(dǎo)體。多數(shù)載流子：空穴Si半導(dǎo)體中摻入5價(jià)元素的半導(dǎo)體（如磷、砷、銻等），在共價(jià)鍵之外會(huì)出現(xiàn)一個(gè)多余的電子，形成n型半導(dǎo)體。多數(shù)載流子：電子p-n結(jié)n型半仆導(dǎo)體率中含雪有較辨多的即電子秤，而p型半泛導(dǎo)體六中含翻有較撓多的毅空穴脾，這鄙樣，會(huì)當(dāng)p型和n型半霞導(dǎo)體勤結(jié)合畜在一誘起時(shí)池，就諒會(huì)在瞧接觸鐮面形磁成電角勢(shì)差節(jié)形成p-呈n結(jié)。電子擴(kuò)散方向空穴擴(kuò)散方向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)空穴：p區(qū)n區(qū)電子：n區(qū)p區(qū)內(nèi)電場(chǎng)p-裙n結(jié)太陽黑能電顫池的侮工作巷原理★材料宮吸收蘇光子平后，切產(chǎn)生陪電子-空穴峽對(duì)★電性的相反脈的光獵生載您流子針被半歐導(dǎo)體貞中p-植n結(jié)所送產(chǎn)生久的靜晌電場(chǎng)死分開★光生廳載流革子被潮太陽規(guī)能電惱池的剝兩極舒所收挪集，陳并在合電路便中產(chǎn)井生電傍流，厭因而似獲得爭(zhēng)電能太陽害能電歪池的錫工作古原理第四角章書太陽因能光廣電轉(zhuǎn)乞換第1節(jié)概論第2節(jié)光電顆轉(zhuǎn)換販的理有論基多礎(chǔ)第3節(jié)太陽楊能電閉池的種基本另特性第4節(jié)幾種巾典型癥的太晴陽能陳電池第5節(jié)太陽坑能光庭伏系邊統(tǒng)太陽老能電痕池等致效電挎路光照胞情況靜下的策太陽腰能電悠池可屠以等蘇效為體一個(gè)縫理想旁的電福流源竹、一正個(gè)理諷想二畝極管伴、旁劉路電淹阻巨和串很聯(lián)電截阻吧的組痛合。太陽體能電號(hào)池的撐等效煤電路執(zhí)圖太陽沖能電厚池等礦效電方路在沒畢有光箏輻射辛的情盾況下其，太歉陽能蠶電池就是贈(zèng)一個(gè)底普通售的半罩導(dǎo)體椅二極貪管。激恒定法的入親射輻射省使太塔陽能轎電池林內(nèi)部踏形成乘穩(wěn)定惱的從n型區(qū)到p型區(qū)歡的反商向光估生電膠流止，歐二極治管中逆的電流軍是遇由于堵空穴襪、電提子擴(kuò)廣散而拍形成羅的正向電象流。為p型區(qū)鈔和n型區(qū)瞞半導(dǎo)注體材趁料的與體電抽阻、p-院n結(jié)擴(kuò)孟散層油的薄嶼層電格阻、馬電池棟電極朵的歐遇姆接穴觸電象阻等水。為考岸慮電搬流損麻失而奮增加厚的電春阻。當(dāng)流哈過負(fù)頃載司的電微流為壟，充負(fù)載塵的端粱電壓嚼為蓋時(shí)，涼有負(fù)載電阻裹上電慘流與貫電壓崇的關(guān)禮系，汗也就桂是光減電池僅的伏疾安特粱性方稈程。圖中貴的曲丟線是籮負(fù)載永從零寬變到無窮刃大時(shí)梢，太回陽能衡電池逗的負(fù)君載特性曲資線。尺工作專點(diǎn)（智，刊）交界定的尚矩形鏡面積桑是電槐池在剃該工只作點(diǎn)的輸塵出功猴率。爬使狼達(dá)到里最大榆值的工作伯點(diǎn)（昨，甚）登稱為賺最佳餓工作點(diǎn)搭。從上膊圖可棋見，擔(dān)負(fù)載材特性莫曲線典不會(huì)上超過蜘開路抬電壓僅和短悉路電舊流膀界定乏的矩梨形范足圍。跪這就冊(cè)意味送著太種陽能座電池伸的輸耳出特倦性曲扁線越月充滿建該矩棉形越街好。調(diào)常用填充岸因子的大壞小來賀評(píng)價(jià)餡太陽盤能電廢池輸括出特斤性的濁優(yōu)劣肅。伏安均特性希和轉(zhuǎn)竿換效引率太陽察能電互池的成伏安奧特性填充軍因子定義：電落池最眠大輸葬出功扒率與麥開路族電壓歪與短拼路電舊流乘堤積的覽比值誰。光電稱轉(zhuǎn)換淋效率定義：太伏陽能萄電池軟的最異大輸鑼出電擾功率漂與輸卸入光瘋功率鑒之比嘆。其中煤：廈是太遮陽能其電池暗單位酬表面覆積上日的入京射太倉陽總供輻射蟲；為太軋陽能膨電池丟的上女表面住積。伏安勺特性形和轉(zhuǎn)俘換效隔率光電磁轉(zhuǎn)換依效率由開岡路電寫壓、哲短路西電流宗和太萬陽能劍電池報(bào)表面核的入含射太紗陽輻圓射的梅關(guān)系都，得綜上瞎可得侍太陽委能電粒池的陰效率寧為伏安得特性肅和轉(zhuǎn)修換效予率開路隔電壓濕、短祝路電床流和入射更輻射蕉強(qiáng)度睛的關(guān)描系影響還太陽剖能電鴉池轉(zhuǎn)路換效失率的榜因素藥主要隔有三繩類：太陽婚能電亂池半遇導(dǎo)體墓材料己的性填質(zhì)包括蠶基體及材料肥性質(zhì)鎖和摻魯雜特生性。去材料冶性質(zhì)漢影響械到對(duì)殊光輻德射的陰吸收槽和反駱射，抗禁帶悠寬度尤，載饞流子精的產(chǎn)巨生、聾擴(kuò)散嫁與復(fù)導(dǎo)合等握光電搖轉(zhuǎn)換妄中的隆基本糧微觀尚物理遙過程弓。太陽元能電值池的向制造喜工藝制造煌工藝丸是否嘩精良交直接酸關(guān)系宴到電愛池的終等效漸串聯(lián)煮電阻椒和等悉效并佩聯(lián)電狐阻。太陽逐能電徹池的啟工作柏條件如工毛作溫會(huì)度。影響盾太陽浩能電凳池轉(zhuǎn)牲換效址率的棍因素光損耗復(fù)合損失電壓因子損失串聯(lián)電阻上的損失本小節(jié)主要介紹的影響因素光損怒耗光損熔耗來杜自三敘個(gè)方師面：①入射宮光在怒太陽屆能電裕池表枝面受梁到反慎射；②能量筍小于哨的著光子鞋的能袋量變桐為熱批能損日耗掉米；③光譜瓜中長(zhǎng)治波一制側(cè)的羅一小野部分盛輻射喪能量般穿透射電池蓋片損然失掉礎(chǔ)。光譜喜因子煩：受攀入射陷光子坐激發(fā)序而產(chǎn)貫生的袋光生計(jì)載流蹤蝶子獲鮮得的孟能量狗與入策射總配光強(qiáng)慢度的田比。影響則太陽指能電遍池轉(zhuǎn)沾換效狐率的故因素不同材料的表面對(duì)光的反射系數(shù)不同，可在表面鍍減反射膜兩者統(tǒng)稱為量子損失，它依賴于材料的禁帶寬度。為截止波長(zhǎng)為入射光強(qiáng)度復(fù)合棚損失半導(dǎo)蘆體電屆池在尤接受呀光照眉工作制時(shí)，麻其內(nèi)煤部可蝕能同處時(shí)存巴在三堂種機(jī)眨制的索載流傘子復(fù)紀(jì)合：菊直接腎復(fù)合弟、中圖心復(fù)璃合和聚表面發(fā)復(fù)合魔。載值流子牧的復(fù)決合導(dǎo)岡致被儲(chǔ)吸收蒙能量隊(duì)的損幕失。直接少復(fù)合在光傅生電書池和躍熱運(yùn)賠動(dòng)的想作用余下，撲有一賢部分盈電子維少子乓和空死穴少瓦子分閱別向p型方喪向和n型方堅(jiān)向作進(jìn)擴(kuò)散葬運(yùn)動(dòng)故，當(dāng)慚一個(gè)擴(kuò)少子員在擴(kuò)抽散運(yùn)撓動(dòng)中您遇到考一個(gè)謀多子茶時(shí)，艇就發(fā)語生直校接復(fù)耽合，茫電子惹從導(dǎo)賽帶回癥歸滿舉帶，鼠實(shí)現(xiàn)方了電坊子-空穴嗎對(duì)的旨湮滅菜，同啊時(shí)釋屯放出和從輻芹射光坐獲得抬的等洞于禁悲帶寬映度的健能量日，造仁成光貿(mào)電轉(zhuǎn)學(xué)換的龜能量渾損失乞。影響盞太陽汽能電欠池轉(zhuǎn)安換效芽率的資因素復(fù)合且損失中心險(xiǎn)復(fù)合在內(nèi)央建電午場(chǎng)力御的作家用下盟，從p型區(qū)遞和n型區(qū)畏運(yùn)動(dòng)埋到與p-京n結(jié)邊艘界的貨距離義在擴(kuò)便散長(zhǎng)赤度以李內(nèi)的跌多子厚被吸么入勢(shì)途壘區(qū)等；在酸這個(gè)偽區(qū)域辰范圍頌內(nèi)產(chǎn)喚生的努少子僚被掃幸入勢(shì)逢壘區(qū)造；在仙勢(shì)壘袍區(qū)里攪有電摟子-空穴踢對(duì)生穿成。騰此處半電子蛇與空父穴的泡復(fù)合奇屬于究復(fù)合夾中心獵的復(fù)鏟合，野復(fù)合只使電墓子釋饑放出脆能量腹。表面犯復(fù)合由于歷電池晚的表耽面結(jié)塊構(gòu)異國(guó)常復(fù)犯雜，窗形成林了大晶量的胳表面嘩復(fù)合腸中心然。光病的輻醉照首距先在芳電池獻(xiàn)表面淚層激大發(fā)產(chǎn)嗽生電轉(zhuǎn)子-空穴墳對(duì)，堵其中瞎一部趁分少單子還兔來不庭及向派晶體翠內(nèi)部羅擴(kuò)散茶就被貍表面誓復(fù)合灘中心吉復(fù)合藥了，臣導(dǎo)致埋能量配損失惠。影響喬太陽因能電六池轉(zhuǎn)鴨換效熱率的嗚因素電壓墻因子坦損失理論碧上，訊開路冬電壓腦應(yīng)等也于p-簽n結(jié)的坊勢(shì)壘詠：實(shí)際熄上，倦由于麗電池熔的p-邁n結(jié)等丹處存挑在電榴流泄騾漏，禿使開監(jiān)路電娛壓降殺低，松從而砌造成書效率椒損失圖。常用祖電壓貝損失游因子筒來表枝示這運(yùn)種損墳失：影響盲太陽隨能電吵池轉(zhuǎn)追換效肅率的半因素串聯(lián)勤電阻添上的肉損失太陽繭能電緣瑞池串泉聯(lián)電牽阻的晴存在冷直接削影響淹填充更因子儉的大議小?；谶\(yùn)柄行條蓮件下趴，太恨陽能弓電池冊(cè)的填寇充因早子永霞遠(yuǎn)不腹可能形達(dá)到1。對(duì)瓶于理肥想電稿池，頓填充域因子旗為0.悶8，由格于串呆聯(lián)電鍬阻的打存在源，填臉充因唐子為0.娛7～0.壓75。故忽太陽六能電睬池的揪效率忌遠(yuǎn)小蹄于圖睡中的找值。電池糾的極惕限轉(zhuǎn)些換效墓率/理想轉(zhuǎn)換壤效率木可以常表示陸為：影響巡壽太陽紫能電劇池轉(zhuǎn)慨換效詠率的頂因素不同介太陽中能電吧池的犧理論鼠效率第四河章驚太陽灣能光壟電轉(zhuǎn)索換第1節(jié)概論第2節(jié)光電釣轉(zhuǎn)換免的理資論基灶礎(chǔ)第3節(jié)太陽登能電萌池的亂基本忘特性第4節(jié)幾種蕩典型竹的太鐮陽能巴電池第5節(jié)太陽低能光洞伏系蜜統(tǒng)按結(jié)柄構(gòu)分類同質(zhì)山結(jié)太陽醋電池異質(zhì)狼結(jié)太陽泉電池肖特赴基太陽濫電池按材筒料分類硅太伶陽電池敏化廈納米刮晶太陽俱電池有機(jī)寫化合拐物太陽倉電池塑料太陽卸電池?zé)o機(jī)奧化合批物半導(dǎo)恨體太陽件電池太陽像電池儲(chǔ)的分爆類太陽趨電池體電芒池太陽醒電池別的分御類與籃發(fā)展薄膜居電池鍺硅單晶硅多晶硅帶硅硅微晶硅非晶硅化合物薄膜CISCIGSGaAs染料敏化、量子點(diǎn)…Cd葡Te幾種浸太陽聯(lián)電池堵效率岔比較多結(jié)身電池薄膜且電池塊硅蹈電池有機(jī)兔太陽納電池晶體稅硅太睛陽能魯電池晶體茅硅太融陽能再電池掃是典孝型的p-晝n結(jié)型毀太陽飾電池奪，它始的研箱究最割早、孫應(yīng)用期最廣鋪。分類雄：?jiǎn)钨r晶硅即電池四和多商晶硅繁電池殖。單晶批硅太峰陽電館池原料:高純廊的單枝晶硅殃棒，純度做要求99塑.9焰99％。單晶烏硅太比陽能育電池草的實(shí)猛驗(yàn)室最段高效染率為25纖%（澳裂大利延亞新南威急爾士慎大學(xué)慕，馬腎丁?格林天教授獵組）單晶狠硅棒華的制推備：坩堝鬼拉直騙法和歇懸浮披區(qū)熔撇法硅的悅基本張性質(zhì)金屬坡硅石英葉砂（Si桌O2）多晶稿硅單晶奴硅晶體叮硅太聞陽能腰電池多晶燒硅太血陽電鑒池目前表太陽絲式電池夢(mèng)使用斑的多亞晶硅材料名，多毒半是沉含有桶大量顫單晶移顆粒的集飽合體胸，或營(yíng)用廢跳棄單止晶硅奇料和冶金致級(jí)硅手材料屯熔化倦澆鑄失而成奮。多晶兔硅太蘭陽電龜池的辮制作胖工藝與單忍晶硅武太陽筐電池妥差不計(jì)多，章其光電轉(zhuǎn)私換效膝率稍務(wù)低于版單晶陪硅太喉陽電池，炎但是參材料協(xié)制造乏簡(jiǎn)便嫁，節(jié)邀約電耗，周總的終生產(chǎn)作成本裹較低始，因拆此得到大縫量發(fā)導(dǎo)展。晶體姿硅太神陽能側(cè)電池非晶勢(shì)硅與廟單晶裕硅、起多晶宵硅非晶咱硅的智禁帶弦寬度悶為1.噴6e干V，非虜常接忌近最奸優(yōu)值1.妹5e幟V。其禾吸收葉系數(shù)促比單屬晶硅愁高1～2個(gè)數(shù)裙量級(jí)盛。非晶蛛硅的際晶體糾結(jié)構(gòu)平不規(guī)慰則，嶄通過版滲入油氫，漸可以它彌補(bǔ)濱大部詢分的焰晶體鬧缺陷耗，同根時(shí)氫貝又相盈當(dāng)于殘硅中腿的雜鹿質(zhì)。由于龍制造臺(tái)工藝景簡(jiǎn)單棗，非脹晶硅絮受到候了科犯學(xué)家藍(lán)和制帽造商睜的關(guān)歪注。晶體深硅太繪陽能舒電池硅太置陽電且池的嘉生產(chǎn)奏流程生產(chǎn)喉過程辰大致坡可分導(dǎo)為五槍個(gè)步娛驟：a、提痰純過部程b、拉樣棒過旱程c、切碗片過息程d、制厘電池豪過程e、封參裝過須程。晶體豎硅太陽交能電藏池制城造工炮藝2冶金砌級(jí)硅原提純內(nèi)為半坡導(dǎo)體惰級(jí)硅4單晶運(yùn)硅片料制成棍太陽獲能電批池3半導(dǎo)尿體級(jí)互多晶埋硅轉(zhuǎn)必變?yōu)榭皢尉д泄杵?由砂墨還原喜為冶拜金級(jí)良硅5太陽旺能電把池封炊裝成續(xù)太陽朵能電挪池組環(huán)件6能量柱收支泛結(jié)算1賠由砂怪還原澤為冶貞金級(jí)秧硅提煉游硅的起原始叉材料罵是Si廉O2，是皺砂的逆主要衡成分庭。在電嘉弧爐陣中加猜入碳拴，利憐用氧淋化還睡原反撥應(yīng)提替取硅岡：所得咬到的藥硅為漏冶金岸級(jí)硅趟（MG澤-S絲式i），側(cè)純度休為98死%~膀99完%。將液勢(shì)態(tài)硅遭倒入蠢鑄模蠟內(nèi)進(jìn)涂行凝把固，儉用壓葛碎機(jī)征壓成螺小塊雄。生產(chǎn)架冶金霜級(jí)多阿晶硅祝原料妖的電替弧爐電能歷加熱籮石墨帽電極罪產(chǎn)生葬電弧焦炭境、煤揪炭和嫩木屑悲為還卡原劑電弧雕爐外碰觀液態(tài)也硅倒蛛入鑄緞模鋁和塵鐵為缸主要悠雜質(zhì)冶金黨級(jí)硅痕中雜舞質(zhì)的賢濃度可在迎液化破硅中發(fā)加入曉氧化辜?xì)怏w死，與威比硅熱活性戒強(qiáng)的懸元素概（Al，Ca，Mg等）卸發(fā)生便反應(yīng)計(jì)，形厲成爐胃渣，誰從而亮移除臺(tái)雜質(zhì)肌。只有工很少稍的一失部分膚用于抖半導(dǎo)捆體行香業(yè)，流用于您制作虧太陽場(chǎng)能電榮池的饞更少鼠。生產(chǎn)盼的冶斗金級(jí)伶硅中昏，大灶部分診被用竊于鋼絹鐵與講鋁工接業(yè)上普。2教冶金兵級(jí)硅貧提純拉為半床導(dǎo)體欄級(jí)硅將冶起金級(jí)在硅轉(zhuǎn)六變?yōu)樗鼡]發(fā)粥性的店化合雙物，吩采用購分餾億的方慎法將見它冷喜凝、攤提純隸，然鋪后提嶺取超姥純硅裙。1.利用HC境l將冶鐘金級(jí)做硅原蕩料轉(zhuǎn)鴨換為獸液態(tài)識(shí)的三映氯硅吐烷Si轟HC貓l3。2.閣S秒iH平Cl3為無布色易計(jì)燃液址體，早沸點(diǎn)急為31捷.9證℃，通折過多吹重的分餾詠法可將田它與克其他綁鹵化革物分叛離，湯提高紐奉純度趙。3.采用西門彩子化揚(yáng)學(xué)沉叉積法，將Si嶄HC激l3及H2通入11打00鄭℃反應(yīng)奶爐內(nèi)額，進(jìn)鞠行20吉0~勺30叫0小時(shí)殼：Si被還惑原，易以細(xì)球晶粒店的多饒晶硅弦形式警沉積優(yōu)到電韻加熱交的硅族棒上朋。這一拒過程巡壽中，F(xiàn)e、Al、B等雜授質(zhì)也醒形成坐了各束自的購鹵化馬物。在60棍0℃三氯蛇硅烷舅的制丙造與淺純化5660襲0℃時(shí)，低溫啄保存關(guān)，避漿免日皇照，百防止Si晨HC建l3發(fā)生炸急速庫氣化狡而爆下炸。Si悄em勵(lì)en市s方法辛生產(chǎn)培多晶上硅11江00壺℃反應(yīng)態(tài)爐：將晶頌種固抬定在旦電極鮮上，死加熱得電極H2還充帥當(dāng)了Si渣HC座l3的運(yùn)催輸氣駝體被還哪原的Si將沉傍積在鳥晶種平上多晶疼硅原料料多晶鳥棒塊狀解多晶拜原料硅多捎晶棒勿經(jīng)過驢敲打報(bào)成為步塊狀劍，通心過酸污洗、辣干燥猴、包班裝等釋程序突后，俘成為CZ硅單所晶生逐長(zhǎng)或都鑄造摟多晶助硅使飾用的掏塊狀浩原料虜。半導(dǎo)甘體級(jí)杯硅原博料制酸備流珍程圖593摸半導(dǎo)獻(xiàn)體級(jí)盯多晶歐硅轉(zhuǎn)姐變?yōu)榫o單晶鵲硅片單晶抵硅片嬸通?？v都擁丸有比備較好花的材蟲料性去能，損但因面為需燙要精薯確和態(tài)緩慢廣的制閥造過疤程，裝但成尼本較蜘高，羊是最卡為昂炊貴的瞎硅材滴料。單晶溉硅原拜子的釀價(jià)帶帽結(jié)構(gòu)委。每緞個(gè)硅叼原子贏的最銀外層熟都有勢(shì)四個(gè)鋼電子光，與泰相鄰紙?jiān)游饭蚕硪娮游饘?duì)。單晶劫硅通稱常被項(xiàng)制成具大的魔圓筒晝形硅認(rèn)錠，梨然后肺切割扯成圓州形或擱半方件的太導(dǎo)陽能懶電池焦。還那需將林邊緣圾切掉納，便喝于裝積入模瞞塊。單晶鍬硅片磨的制悅備生長(zhǎng)猛單晶異硅的蛇方法斷：CZ法（Cz睬oc框hr腥al暗sk邪i）FZ法（Fl灣oa任t梅Zo凳ne浮融澤法）CZ拉晶侄法：Cz城oc金hr灣al質(zhì)sk蝴i于19僻17年發(fā)送明。在石千英坩河堝中山加入牢半導(dǎo)著體級(jí)雀多晶民硅，飯熔融抱。加稀入微沉量摻慕雜劑攤?？劂y制溫禿度，居籽晶屢能夠牌從熔界融硅火中拉張出圓創(chuàng)柱形退單晶島硅。電池麻理論奮轉(zhuǎn)換峽效率24臂.7兵%。CZ拉晶齊設(shè)備63石英鉆坩堝秧（Si裕O2）是最彩為重堂要的吊熱場(chǎng)訂組件哀。石英焦坩堝翠內(nèi)裝藍(lán)有熔送融態(tài)免的硅兼熔液扁，兩鉆者會(huì)率發(fā)生熟化學(xué)爸反應(yīng)簡(jiǎn)，產(chǎn)焰生Si施O,將影暗響長(zhǎng)油出晶薪棒的浴質(zhì)量各。降低應(yīng)成本痕：設(shè)計(jì)穴熱場(chǎng)光，提冷高長(zhǎng)鍵晶的良率（生稿產(chǎn)不松含任蜜何位栗錯(cuò)的拾硅單純晶棒加的能咬力）重復(fù)咐加料外，增輸加出產(chǎn)謠率CZ拉晶爐設(shè)備的外觀拉晶爐內(nèi)部石英獅坩堝石英炊坩堝叫溶解壞反應(yīng)時(shí)：Si利O易揮爪發(fā)，鍵通入Ar2將其區(qū)帶走CZ拉晶去流程a.加料b.熔化c.穩(wěn)定化在石島英坩上堝中斯加入洪多晶糕硅原克料和茄摻雜側(cè)物。P型摻直雜B，N型摻垂雜P。長(zhǎng)晶閣爐關(guān)丟閉并賢抽成仔真空揭，使背其保東持一坑定的東壓力愁值。襲打開圍石墨播加熱拜器電養(yǎng)源，闊將原遭料加既熱至睡熔融獎(jiǎng)。將硅啟溶液焰的溫梢度調(diào)創(chuàng)節(jié)到艷適合迫拉晶內(nèi)的穩(wěn)塊定狀痰態(tài)。CZ拉晶釘流程f.晶冠和晶肩生長(zhǎng)e.晶頸生長(zhǎng)d.晶種浸入一般回使用<1袋00牲>方向?qū)懙墓栊木\，將責(zé)該方永向的吸晶種偽浸入惜硅熔駁液。降低竄拉速黨與溫防度，吧使得赤晶體碧直徑棗漸漸孔增大晌到所腹需大猛小。將晶吹種快使速向注上提頂升，肉使長(zhǎng)奴出的淺晶體老直徑末縮小凡到一宮定的撥大小史（3~享6m財(cái)m）。CZ拉晶痰流程g.晶身生長(zhǎng)h.晶尾生長(zhǎng)i.單晶棒直徑塵固定傷的部悄分為玻晶身吸。硅東晶片誕取自嚴(yán)晶身刪。將晶提棒直咽徑慢塔慢縮止小，清直到鼓成一牽個(gè)尖雷點(diǎn)再鄙與液句面分弊開。長(zhǎng)完紀(jì)后的怪晶棒跟被升燒至上深爐室敘冷卻羞一段圾時(shí)間低后取扯出。修邊棄與切借片在整摩個(gè)太插陽能詠電池兆級(jí)單尼晶硅滿片的提制造呼中，匆成本屬構(gòu)成次為：多晶趴硅原凡料：40好%；CZ拉晶近：30自%；晶圓草加工針成型貝：30竭%，切片些最為科重要跟。修邊圓形雕的單傷晶硅析片浪鄙費(fèi)了改許多侵面積使用煤方形稍的硅倆晶片弄可以臥有效助的吸繞收太浪陽能修邊切片在切伶割中舍，對(duì)春鋼線假施加飼適當(dāng)肯的張屋力，湯使鋼瓶線來伴回拉誕動(dòng)。使用拖線切槍割機(jī)戚進(jìn)行嫁切片鋼線采帶動(dòng)決漿料咸（油崖及Si右C），峰使其客對(duì)晶韻棒進(jìn)打行切擺割。底漿料游不僅匹是研所磨劑膛，還核帶走均研磨僅中的蹄熱量匆。占絲式整個(gè)陵切片在成本驚的25間%~精35棋%。太陽灶能電坊池厚咐度為20茂0~蹈28淹0μm。鋼四線直藏徑18漆0μm，碳帖化硅狐為5~工30μm。蝕刻鹽清洗在切碑割中繁，硅仙片表聲面會(huì)僚有一難層因氣機(jī)械丈應(yīng)力種所造種成的茂結(jié)構(gòu)押損失稈層，斑影響仍了太幣陽能杜電池宰效率盯，所造以需驅(qū)去掉補(bǔ)。通常衣用化厘學(xué)蝕捐刻的跡方法濃，加眉入HF和HN厚O3調(diào)配剖的混紙酸，逃去除10μm~2軍0μm厚的婚表層起。單晶毛硅太悔陽電背池的迎制造頃與結(jié)券構(gòu)制備餃多晶畝硅的掙技術(shù)別相對(duì)近要簡(jiǎn)幅單一擱些，擺成本遼也因柏此比央單晶頭硅更秧低一岔些。哨然而媽由于火有晶界的存蠟在，隆所以量多晶按硅材局料的言性能砌不如響單晶午硅材葛料。多晶蒼硅的此制備1.在石蝦英坩心堝中壩放入下純硅歷；2.加熱票坩堝點(diǎn)，直陰至硅廳熔融陶；3.打開吳底部此散熱豈開關(guān)罰，硅艙從坩醬堝底文部往惰上緩逼慢固讀化，妙從而結(jié)得到咱多晶紛硅錠注。鑄造軋多晶飯硅一灑般采顯用定向份凝固的方竊式。街可以肥長(zhǎng)出對(duì)寬度攻約數(shù)夫毫米竊到數(shù)置厘米疫的柱迷狀排盟列晶虜粒。熱交店換法布里蒙基曼叔法Si3N4防止研多晶桂硅與拳坩堝蒸粘結(jié)嗎在一扔起。凝固籌速度1c佩m/民h，完覽成一魯次鑄飼造需衫要2～3天。將坩障堝緩機(jī)慢移魯出加翁熱器透，硅駐從坩漲堝底早部往反上緩斗慢固仗化，竄從而兆得到焦多晶業(yè)硅錠爹。晶界首降低煌了電蘋池的賀性能多晶數(shù)硅的燙晶界1.晶界治將額腦外的再能級(jí)舍缺陷相引入科到了跪禁帶節(jié)中，擴(kuò)導(dǎo)致迫了局引部高須復(fù)合你，減踐少了捆少數(shù)質(zhì)載流扁子壽復(fù)命。2.晶界苦還阻壓礙了糖載流橋子的息流動(dòng)堪，為共穿過pn結(jié)的赤電流天提供迎分流番路徑撓，這武也降草低太動(dòng)陽能叫電池籃的性拾能。方形切片切片77多晶參硅太元陽電崗池的皆制造武方法員與結(jié)竟構(gòu)4鵝單晶風(fēng)硅片董制成疾太陽株能電揚(yáng)池（2）金鴿屬電辟極的聯(lián)制作（1）N型雜川質(zhì)的鏟摻入(1燭)掘N型辯雜質(zhì)瓣的摻到入80在標(biāo)暴準(zhǔn)太手陽能臨電池菜工藝暗中，苗通常既將硼樹（B）加饅入到伸熔料恭中，底生產(chǎn)就出p型硅仙片。為制宏造pn結(jié)，敞需在P型硅伸片表情面制丈備一殲層薄的、重真摻雜慘的n型區(qū)委。將硅嘴片置嘉入石竭英爐蕉管磷擴(kuò)喜散制敢作工和藝—石英森爐管1.豪P型半嫁導(dǎo)體乘為基否板，帶三氯窄氧磷牛（PO浴Cl3）通攀過載糧氣進(jìn)夢(mèng)入被數(shù)加熱符的爐象管；2.在高譽(yù)溫?cái)U(kuò)勝散作餅用下韻（80呈0~兵90淘0℃），硅片薪表面嚴(yán)形成費(fèi)含磷籌的氧箱化層軌，磷抖原子帖進(jìn)入齒硅晶礙格內(nèi)浩，；3.硅片唉表面橋區(qū)域頭，磷見雜質(zhì)肺濃度孔超過籌硼雜席質(zhì)；4.硅片曲表面冶區(qū)域總，會(huì)常產(chǎn)生膀一層Si然O2，需炮用氫序氟酸HF來去殊除。邊緣破絕緣療處理NPN需把貴邊緣丙的N型摻壓雜區(qū)朋移除橫，不緒然將公出現(xiàn)盡正面具與背緣瑞面電唯極的進(jìn)導(dǎo)通等。采用淋低溫干蝕肺刻方法艦：將晶陣片堆等棧在松一起膛；放入氧反應(yīng)慢爐；用CF4和O2的等中離子岡進(jìn)行菌干蝕驕刻；（2）金括屬電巡壽極的州制作金屬過電極淡位于郊太陽穗能電憤池結(jié)梁構(gòu)的饅表面尾，通夠過它跑，可扮以取潮出帶粱電的緊光生廳載流嶺子，贊進(jìn)而愧在半草導(dǎo)體環(huán)與外私電路祝之間拌產(chǎn)生吹流通國(guó)。太陽綠能電奏池正累面與構(gòu)背面類，會(huì)庸有兩條廚平行定的金扎屬電扛極(B庫us調(diào)B蚊ar政)，提錫供了咽與外名界線對(duì)路的知接焊不。寬根度在50亡0μm左右下。正面的金抄屬電華極向涉?zhèn)让鎿煺癸嫵鲆晃瓜盗兄募?xì)步金屬斑線，煮稱為格子藍(lán)線。用夜于收狗集載孕流子竄。為誕了防盒止遮橫光，她寬度幅在50μm以下騙。金屬廁電極左材料什通常川以鋁菊或者員銀合傲金為縮慧主。正面舟電極喝的網(wǎng)黃印太陽津能電堡池對(duì)句正面裳金屬匆電極唇的要瞞求：與硅逆接觸挖時(shí)電朽阻低金屬厭線寬針?。号c硅浙之間返的黏鋸著力怠強(qiáng)可焊咐性高腎；可以貧大量他生產(chǎn)孕、制味造成艙本低肯等。網(wǎng)印踩技術(shù)是目鞠前最嘩為普合遍的兆正面逃電極躍制造工技術(shù)王。正面襯電極葛的網(wǎng)尸印涂覆并了感禮光膠恒的絲出印網(wǎng)蕉板正面戀電極稠的網(wǎng)脊印金屬題膏：有機(jī)似溶劑袖，使膏金屬奪膏呈榴現(xiàn)流壘體狀沫態(tài)，傾有利謝于印斥刷的秀進(jìn)行釀；有機(jī)漠結(jié)合否劑，織用于橡固定凳金屬售粉末薯；導(dǎo)電謀金屬俘材料你，一強(qiáng)般是慘銀的偵粉末擾，顆瞎粒大市小約斜為數(shù)紫十微晨米，隨質(zhì)量借約占掙整個(gè)凳金屬塌膏的60～80皮%；玻璃各粉，鋪由低饞熔點(diǎn)鵝、高盼活性虛氧化凍物粉桃末組插成。勁可對(duì)耐硅表蟲面進(jìn)脅行蝕隆刻反填應(yīng)，忠?guī)椭P硅表欲面與撿銀粉監(jiān)接合鴉。正面鎮(zhèn)電極謙的網(wǎng)合印將金且屬膏畢添加絕到印近刷板棒上面甜，用奸滾輪廉對(duì)金責(zé)屬膏擁施壓賀，從陽一端?；箘蛄硪话炼?，杜金屬蓬膏就邊會(huì)依啊據(jù)印抱刷板熄上的畫圖案北印制撿到晶桃片上部。將晶瞧片置球于10勵(lì)0～20箭0℃的環(huán)津境下牧，進(jìn)槐行干饒?jiān)锾幓卫?，無去除體有機(jī)互揮發(fā)油物。背面洽電極栽的網(wǎng)財(cái)印背面出金屬累電極象也采寺用網(wǎng)價(jià)印技妄術(shù)制載造。與正茂面制騾造情到?jīng)r不景同點(diǎn)求在于度，金蘆屬膏惰成分喪同時(shí)尋含有Ag粉和Al粉。裹這是礦由于材：銀粉床本身北無法拖與P型硅嚷形成搭歐姆婆接觸鋪；鋁粉凳可形典成歐凳姆接概觸，厚但焊通接性取差。由于喉一整裕層連劣續(xù)背淚面電旱極銀掌和晶梯片具鞋有不策同的銜熱膨杜脹系腦數(shù)，慨使得閑晶片中在高紀(jì)溫處胸理時(shí)虎將發(fā)脈生撓密曲變珠形，哀所以惜背面登電極仗結(jié)構(gòu)國(guó)也為水網(wǎng)狀隆。歐姆熄接觸潮：相企對(duì)于綢半導(dǎo)握體器墻件總雹電阻貨而言紅，可單以忽驗(yàn)略的粉金屬-半導(dǎo)就體接逮觸電頃阻?；鹂緦⒕梅怯诟邏簻貭t勝內(nèi)進(jìn)儀行火董烤，荒燒掉閱金屬禍膏里輕的有腥機(jī)化乏合物然，并朽將金傷屬顆只粒燒流結(jié)在紐奉一起殖。需控泉制好嫂溫度低，令筐電極痰與N區(qū)接隸觸。太陽柏能電筋池級(jí)撲單晶妹硅的坑制備兄：CZ法多晶斜硅的碑制備駛：定圖向凝策固（扔熱交蟲換法丟等）太陽武能電野池制管備：N型雜灰質(zhì)的躲擴(kuò)散叢摻雜珍，網(wǎng)闊印技塑術(shù)太陽蓬能電波池的華封裝太陽稍能電競(jìng)池組恒件電喪路設(shè)獄計(jì)：串聯(lián)盆電路瘋短路互電流駱的失咽配并聯(lián)優(yōu)電路昨開路魚電壓辦的失析配并聯(lián)顫旁路卡二極假管串聯(lián)按阻塞暖二極財(cái)管晶體區(qū)硅電拼池的毀現(xiàn)代建發(fā)展能量芬收支撇結(jié)算冶金級(jí)硅24kWh(e)/kg半導(dǎo)體級(jí)硅621kWh(e)/kg單晶硅片1700kWh(e)/m2

（0.4m2/kg）加工與封裝250kWh(e)/m2總消耗2170kWh(e)/m2（成品率90%）償還：由于省電池訪生產(chǎn)華工藝響的提籃高，碎償還套時(shí)間掌降為1年。制備王能耗罷：日照5小時(shí)險(xiǎn)，效焰率12桑%，每索年生當(dāng)產(chǎn)能茅量總亂計(jì)21顏9kW長(zhǎng)h(e優(yōu))/m2，需10年償答還。薄膜細(xì)太陽悶?zāi)茈姶宄乇∧び?xùn)太陽著能電筍池的昆厚度趟一般尤只有1～10頓μm，制秀備在埋玻璃策等相管對(duì)廉燦價(jià)的閉襯底雄支撐奴材料資上，蘿可以六實(shí)現(xiàn)套低成廚本、區(qū)大面漠積的嘉工業(yè)習(xí)化生凱產(chǎn)。砷化鎵薄膜太陽電池非晶硅薄膜太陽電池多晶硅薄膜太陽電池銅銦硒薄膜太陽電池碲化鎘薄膜太陽電池根據(jù)薄膜材料的不同薄膜倒太陽介能電之池砷化寶鎵薄榆膜太烘陽能狼電池Ga皂As，禁嚼帶寬降度是1.帖43京e見V，是饑?yán)硐胝傻奶宏柲芘桦姵貪膊牧箱?。Ga已As的優(yōu)節(jié)勢(shì)：（1）高遺的能席量轉(zhuǎn)之換效呢率：據(jù)處于迅最佳叫的能迅隙為1.摔4～1.豆5e肝V之間奮；（2）吸煎收系汽數(shù)大儉：吸橡收95參%的太材陽光茄厚度犬僅為5～10得um；（3）耐計(jì)高溫陰性；20絕0度下暢效率摩仍有10遇%；（4）抗姥輻射嶺性能偷好：岸直接狂帶隙濁，少鄭數(shù)載旋流子坑壽命揮短，繞抗輻枕射性曾能好驢，更垃適合奪空間及能源牲領(lǐng)域制；（5）開返路電弓壓大揭，短討路電把流小濱，不策易受雷串聯(lián)揀電阻襖影響衫。GaAs的缺點(diǎn)：資源稀缺，Ga價(jià)格昂貴，約Si材料的10倍；污染環(huán)境，砷化物有毒物質(zhì)，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染；機(jī)械強(qiáng)度較弱，易碎；密度大（5.318g/cm3），質(zhì)量大。薄膜焦太陽材能電湯池砷化田鎵薄棍膜太兼陽能占電池鍛的應(yīng)瞧用薄膜射太陽憂能電刺池非晶菜硅薄鏡膜太影陽能喊電池非晶熄硅薄絹膜太槳陽電弱池是19江76年出拒現(xiàn)的缸新型攔薄膜申式太正陽電騰池，語硅材脈料消成耗很逆少，烏電耗懲更低徑，非考常吸密引人即。電池秋結(jié)構(gòu):駛p-學(xué)i-恩n結(jié)構(gòu)渡，它解是在墨襯底渣上先女沉積粒一層踐摻磷錫的n型非壇晶硅及，再扛沉積躺一層區(qū)未摻悶雜的i層，遺然后貫再沉鬼積一大層摻屬硼的p型非深晶硅延。該電藝池的掛有效鼓禁帶良寬度哨大約依是1.紛1e涼V。單寸個(gè)電董池的椅最大堡效率所約為8%，串軍聯(lián)電脖池組蜻的最鴿大效貸率大竄約為3%～6%。特殊隊(duì)的的擁太陽恒能電個(gè)池聚光婚的太疏陽能組電池

問題1：對(duì)于典型的硅太陽能電池，在正常太陽輻射條件下，對(duì)應(yīng)的功率損失大約為4%。如果輻射增強(qiáng)100倍，功率損失將達(dá)到90%。

措施1：聚光的太陽能電池必須經(jīng)過特殊的摻雜，采用特殊的金屬電極，以減少由于表面電阻造成的損失。

問題2：太陽能電池的效率隨溫度升高而下降。

措施2：利用循環(huán)水來冷卻收集器。溫度停升高橋，短能路電放流增駕加，薦開路識(shí)電壓筒減小相，總昨轉(zhuǎn)換鼠效率濃變小乒。第四勁章舞太陽暈?zāi)芄饴噪娹D(zhuǎn)懲換第1節(jié)概論第2節(jié)光電盛轉(zhuǎn)換宗的理糞論基咳礎(chǔ)第3節(jié)太陽診能電劫池的脅基本蜜特性第4節(jié)幾種途典型達(dá)的太鼠陽能鄭電池第5節(jié)太陽膏能光班伏系擠統(tǒng)太陽剩能光嫩伏發(fā)孔電系足統(tǒng)太陽爆能光件伏發(fā)職電系攜統(tǒng)是利波用太穗陽電值池半輸導(dǎo)體抓材料諒的光破伏效勁應(yīng)，絮將太塞陽輻溉射能閱直接周轉(zhuǎn)換叨為電輝能的彈一種盜發(fā)電寇系統(tǒng)嗎。太陽我能光編伏發(fā)擾電系玻統(tǒng)簡(jiǎn)虜圖本節(jié)罵內(nèi)容淋：◆太陽誰能電洪池的瘋連接◆太陽董能光索伏系芒統(tǒng)的械構(gòu)成◆太陽遍能電內(nèi)池系裁統(tǒng)的價(jià)應(yīng)用太陽錦能電蒼池的礎(chǔ)連接太陽熄能電色池是淹太陽白能光需伏系絞統(tǒng)的館基本豎單位妻，單猜個(gè)太荒陽能撫電池覆的功頌率一安般只屬有1～2W，通揀常是無法匆滿足蛛需求的。返故可欲把太狹陽能電池連接萌起來糧形成絮太陽搞能電啊池組件，再叼進(jìn)一炭步把固組件圖連接競(jìng)起來炎形成什電池陣列。太陽輩能電且池、向組件晉和陣忘列圖太陽拋能電偽池的敘連接太陽敢能電膏池陣閃列的透連接恥方式：先辮串后依并、磨先并撓后串。太陽第能電挨池陣活列的拒連接苗方式（a）先請(qǐng)串后刪并（b）先蘋并后肆串串聯(lián)并聯(lián)串、翼并聯(lián)蘭電池家組合垂的伏安園特性殺曲線組件淡結(jié)構(gòu)太陽飾能電刻池可摔用20年以墓上，結(jié)其模皂塊結(jié)武構(gòu)設(shè)組計(jì)需夫考慮插的因沖素：可承異受機(jī)肢械負(fù)邀載；避免頌環(huán)境率污染穿；電絕償緣；紫外感穩(wěn)定伙性（瞞過濾紫外麥光）；在高漁低極庸限溫渣度及吹熱沖剩擊下坐，不爹因應(yīng)循力而印破裂；自凈亦能力勁；維持活電池裕低溫患以將油功率刊損失照最小傲化的魔能力貨；成本臨低廉見，等須。組件采結(jié)構(gòu)強(qiáng)化息玻璃蝕：有抗足夠標(biāo)的機(jī)頓械強(qiáng)緊度和炊透光杠性（盒阻止定紫外添）。EV頁A高分痛子塑炎料（歉乙烯寧乙烯增醋酸條酯共疼聚物跟），秧作為陽保護(hù)朽層。噴（紫摘外光商加速EV辛A老化扒，變絲式黃，堂龜裂處）背面果層：方復(fù)合馳塑料蓬，防匹水汽溫和腐腰蝕。組件驗(yàn)結(jié)構(gòu)當(dāng)晶要片焊茫上互鍛聯(lián)條遍，再手與EV柏A及鐵貪質(zhì)強(qiáng)前化玻銀璃堆肚棧好或后，軟放入帆層壓甚機(jī)做礦真空瘦封裝賞?；ヂ?lián)劫條通常惕，電促池之罵間的冬連接請(qǐng)線是踏成圓劈燕形的頌，以票盡量閉減小違周期祖應(yīng)力（收閱縮與圣膨脹張）。互聯(lián)奏條一般攏為雙孫層以脫防止足被這無種應(yīng)璃力破脊壞。溫度蜘上升緒時(shí)，電池屈與電計(jì)池的毅間隙逝將擴(kuò)賺大。所以散用互市聯(lián)條叼來調(diào)節(jié)德電池怖之間棗的膨疼脹。電池張的工歸作溫贏度電池躍性能輔因溫溜度升掃高而歇變差懶。10明7安裝洋在露南天框霸架上我的組叔件，供在充捆足的輔陽光慎照射謝下（10磚0m灣W/辦cm2）,大多悅數(shù)的家電池飼溫度誓大約瘦高于逗環(huán)境花溫度30側(cè)℃。T電池(℃)=T環(huán)境(℃密)+0謀.3旅×陽光避強(qiáng)度(m紗W/拒cm2)對(duì)于給典型文工作帝條件尾下，伴每種朋組件垂將有司一個(gè)哪特定銷的溫萍度，董即電螞池額還定工授作溫抵度（NO奧CT）。在非苗標(biāo)準(zhǔn)勇工作們條件毯下，下電池扔溫度班的近族似表略達(dá)式舌可寫核為：組件進(jìn)的耐啟久性造成碗組件紡損失鞋的類袍型：（1）電目池由濁于熱商波動(dòng)窩，或遇更直映接地礦由于侮冰雹共引起銅的過描度機(jī)辣械應(yīng)垃力所銀造成歲的損際失；（2）金醋屬化原區(qū)域緞（電砌極）凡受腐鬧蝕；（3）封堅(jiān)裝中顏層與盲層之?dāng)R間的熟剝離養(yǎng)；（4）密楚封材遼料變恥色；（5）灰浩塵堆緊積在術(shù)組件難的上掛表面?zhèn)?；?）由懼于應(yīng)論力未滴能充巡壽分釋氣放，辮引起友互聯(lián)技條的急損壞胖。新組佩件設(shè)難計(jì)的索加速縮慧老化桐試驗(yàn)10飽9（1）熱筍循環(huán)洽；（2）高灶濕度咱；（3）長(zhǎng)耐時(shí)間呼紫外醬線照勝射；（4）周灑期性附的壓劍力負(fù)遇載。組件魚損壞嘴鑒定飼試驗(yàn)（1）沖蒙擊試墊驗(yàn)；（2）耐樣磨損達(dá)試驗(yàn)姿；（3）自演凈特咐性；（4）柔池韌性判；（5）電湖絕緣卸性能況。組件戚電路甜設(shè)計(jì)串聯(lián)頌電池赴組的售開路職電壓VOC是每怕個(gè)電鋸池開潤(rùn)路電勾壓的和太陽劍電池嶄并聯(lián)并聯(lián)毅電池激組的插短路紗電流ISC是每旺個(gè)電荒池短爬路電熊流的和。串聯(lián)拋、并供聯(lián)N個(gè)電泄池串隨聯(lián)、M個(gè)電場(chǎng)池并扇聯(lián)的趴電路I-榴V曲線亡。一塊頂硅光竟伏電綁池板膠是通蝕常是逮由多雪塊太夕陽能繩電池吐互相府串聯(lián)驢而成殲。光伏碧組件科的輸群出電團(tuán)壓通睬常被朵設(shè)計(jì)追成12睜V。在25讀℃和AM手1.析5條件軌下，來單個(gè)宇硅太猴陽能夠電池禾的輸慣出電機(jī)壓只侍有0.冊(cè)6V。考慮嫁到一描些電橡壓損娃失，荒大多便數(shù)光筋伏組曠件由36塊電太池片括組成縫。單晶哪硅電雨池的芹面積害通常陰為10寫0c傳m2，總堪的輸氧出電再流大選約為3.冠5A。組件顯電路歲設(shè)計(jì)失配眠損失失配謎是互習(xí)聯(lián)的暫電池鄉(xiāng)豐沒有下相同需的性雄能或混者在不樹同的柿條件運(yùn)下工作(如樹貴蔭遮姑擋)造成驕的。失配圍是一釘個(gè)相破當(dāng)嚴(yán)捉重的營(yíng)問題村，因啟為整廣個(gè)光間伏組壁件的瓦輸出朵是決質(zhì)定于躁表現(xiàn)晉最差彎的電逼池的奸輸出吸。這唉會(huì)導(dǎo)核致局音部電嘗能的習(xí)嚴(yán)重覺損失滔，而浙由此準(zhǔn)產(chǎn)生狠的局椒部加屆熱也駐可能鍬引起斥組件汪無法旨挽回憤的損火失。主要蠶失配校方式串聯(lián)遲電池季開路農(nóng)電壓Voc失配串聯(lián)叉電池怖短路銀電流Isc失配并聯(lián)摘電池臥短路敞電流Isc失配并聯(lián)盡電池焰開路接電壓Voc失配1.串聯(lián)脫電池樣的開撿路電鑒壓失垃配對(duì)于講串聯(lián)優(yōu)電池婚，開撇路電擋壓Vo舍c失配炸是一絨種不飲太嚴(yán)太重的完失配屈類型恰。由于:Vmp胡2<Vmp憤1，Imp通2=Imp雄1且有:Pmp鞋-T罪ot小al=Pmp塔2+Pmp求1。所以Vmp癥2×Imp撫2<Vmp記1×Imp駕1。2.串聯(lián)動(dòng)電路俊的短斷路電郵流失雪配對(duì)于銷串聯(lián)酬電池漆，短路闖電流浙失配Isc對(duì)光禽伏組茫件有敬重大煙影響夜。當(dāng)電謙路電停流I大于Isc聞2時(shí)，狀電池2的電鉤壓為暢負(fù)，畜將消叉耗電逮池1產(chǎn)生令的功猴率。所以若：好電毅池1輸出越的電幟流決難定于差電釣池2的輸薦出電值流大百小，好電姐池1輸出防的額桐外電享流被電池2以熱件能形想式消牛耗。短路趟電流有失配短路降電流溝估算將兩鼠個(gè)電仁池短偷路，昂則總菜電壓歇為：V1莊+V譽(yù)2=煮0發(fā)現(xiàn)冷此時(shí)損電池2工作想在反向撐偏置情況蠶。反致向偏內(nèi)置是存由電識(shí)池1導(dǎo)致部的，擠那么緞電池2消耗狠了電亡池1產(chǎn)生姑的功慨率，咱表現(xiàn)鄉(xiāng)豐為電池2溫度勉上升。滿足V1添+V助2=近0Isc≠苦Isc臉2遮蔽絮對(duì)Is醒c、Vo備c的繳影響遮蔽屯對(duì)Is選c、Vo糾c的育影響遮蔽數(shù)對(duì)Is壘c、Vo紗c的潔影響熱斑勻現(xiàn)象好電蜓池產(chǎn)鈴生的居額外外電流憂將變奧成好鞠電池疲的前朱置偏湯壓。充如果倉串聯(lián)趴電池里被短掃路，膀則所獻(xiàn)有好揉電池用的前希置偏凱壓都睛將變厚成問衡題電各池的著反向添電壓絲式。當(dāng)購數(shù)量冠很多染的串耽聯(lián)電含池一勉起把籠前置猴偏壓佛變成斬問題悲電池絡(luò)的反蛛向電帽壓時(shí)居，在且問題零電池片處將合會(huì)有抵大的灑能量箭耗散猾，這趁就是走熱斑拖加熱悟現(xiàn)象鼻。解決睬失配愈的方辭法1.串并慨聯(lián)法在組縱件中酷串聯(lián)哪旁路留二極希管。童當(dāng)串浙聯(lián)模流塊處嗽在反宮方向比偏置艱時(shí)，生旁路戶二極傾管則挪成為墳正向從偏置逢，這擁就限甘制了慨此模喘塊中便的功榜率消賊耗，匹并為膜組件塔或分哪支電滾路的院電流章提供幟低阻組通道梯。2.應(yīng)用陣旁路議二極識(shí)管通過系增加葛每個(gè)直組件驚或分絡(luò)路的縮慧串聯(lián)稅模塊挽及并駕聯(lián)電垂池串疾的數(shù)茅目，蹦可提奮高組餡件對(duì)際電池吳失配臥、電碼池破送裂以落及部蟲分陰陶影的籃容忍脫度。串聯(lián)彎旁路棄二極眨管（by播-p疤as荷s善