单晶硅硅太阳能电池优秀PPT.ppt
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1、单晶硅硅太阳能电池第1页,本讲稿共24页太阳能电池的发展历史太阳能电池的发展历史1单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池的差异单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池的差异 2单晶硅太阳能电池的工作原理单晶硅太阳能电池的工作原理 3目录5光照对单晶硅太阳能电池的影响光照对单晶硅太阳能电池的影响 65温度对单晶硅太阳能电池的影响温度对单晶硅太阳能电池的影响 4单晶硅太阳能电池的基本特性参数单晶硅太阳能电池的基本特性参数 第2页,本讲稿共24页一、太阳能电池的发展历史一、太阳能电池的发展历史1839年法国物理学家贝克勒尔首次发现光伏效应。1954年美国贝尔实验室制成第一个单晶硅太阳能电池。1958年我国研制
2、出了首块硅单晶,研发出的电池主要用于空间领域。70年代末,我国与国际同期开展了砷化镓太阳能电池研究,该电池具有很高的光吸收系数,1999年,22cm2电池的转换效率达22。1975年宁波、开封先后成立太阳电池厂,电池制造工艺模仿早期生产空间电池的工艺,太阳能电池的应用开始从空间降落到地面。80年代末期,国内先后引进了多条太阳能电池生产线,生产能力由原来的几百KW(千瓦)一下子提升到4.5MW,这种产能一直持续到2002年,产量则只有2MW左右。1999年,保定天威英利新能源有限公司承建了“多晶硅太阳能电池及应用系统示范工程”项目,2003年12月正式通过国家验收,全线投产,填补了我国不能商业化
3、生产多晶硅太阳能电池的空白。第3页,本讲稿共24页2002年9月,尚德第一条10MW太阳电池生产线正式投产,产能相当于此前四年全国太阳电池产量的总和,一举将我国与国际光伏产业的差距缩短了15年。2004年1月19日,中国第一台12对棒多晶硅高效节能大还原炉在中硅高科试验成功,各项技术指标均达到国际先进水平。至此,中国人掌握了由美国、日本、德国等国垄断20余年的多晶硅生产核心技术。2005年,国内第一个300吨多晶硅生产项目在洛阳中硅建成投产,拉开了中国多晶硅大发展的序幕。2005年12月14日,无锡尚德在美国纽约证券交易所挂牌,成为中国内地首家在纽交所挂牌上市的民营高科技企业。从此,国内太阳能
4、电池的生产和研发也驶入了快车道。2007年,我国太阳能电池产量约占世界总产量的三分之一,成为世界第一大太阳能电池生产国。结语:尽管我国从2007年开始成为世界生产太阳能电池最多的国家,但与国外还有不少的差距。而且,在各种新型太阳能电池的开发上,我们还处在起步的阶段,而国外已经有了很大的发展,因此,我国太阳能电池的发展任重而道远。第4页,本讲稿共24页二、单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池二、单晶硅太阳能电池与多晶硅太阳能电池的差异的差异单晶硅和多晶硅都是单质硅的一种形态。单晶硅即原子排列得非常整齐,晶格位向完全一致,且无任何缺陷存在。多晶硅即由许多位向不同的晶格组成,且其内部还存在着多种晶体缺
5、陷。多晶硅是制造单晶硅的原料。单晶是采取直拉发生产,直拉过程就是一个原子结构重组的过程。而多晶多采用浇注法生产,就是直接把硅料倒入坩埚中融化定型。单晶硅片为方圆形,多晶硅为方形。对太阳电池来讲,方形基片更合算,通过浇铸法和直接凝固法所获得的多晶硅可直接获得方形材料。单晶硅电池具有电池转换效率高,稳定性好,但是成本较高;多晶硅电池成本低,但转换效率略低于单晶硅太阳能电池。第5页,本讲稿共24页多晶硅:硅锭 硅片 电池片 组件单晶硅:硅棒 硅片 电池片 组件第6页,本讲稿共24页三、单晶硅太阳能电池的工作原理三、单晶硅太阳能电池的工作原理 单晶硅太阳能电池片的结构主要包括:正面梳状电极、减反射膜、
6、N型层、PN结、P型层、背面电极等,如下图所示:第7页,本讲稿共24页 工作原理:工作原理:当太阳光照射到太阳电池上并被吸收时,其中能量大于禁带宽度的光子能把价带中电子激发到导带上去,形成自由电子,价带中留下带正电的自由空穴,即电子一空穴对;自由电子和空穴在不停的运动中扩散到P-N结的空间电荷区,被该区的内建电场分离,电子被扫到电池的N型一侧,空穴被扫到电池的P型一侧,从而在电池上下两面(两极)分别形成了正负电荷积累,产生“光生电压”,即“光伏效应”,若在电池两侧引出电极并接上负载,负载中就有“光生电流”通过。工作原理图第8页,本讲稿共24页四、四、单晶硅太阳能电池的基本特性参数单晶硅太阳能电
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