太阳能电池的分类 及光伏发电的优缺点.pptx

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1、太阳能电池发电原理图第1页/共20页一、太阳能电池发电分类常用太阳电池按其材料可以分为：1）硅太阳能电池；2）以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3）功能高分子材料制备的大阳能电池；4）纳米晶太阳能电池等。如：晶体硅电池、硫化镉电池、硫化锑电池、砷化镓电池、非晶硅电池、硒铟铜电池、叠层串联电池等。晶体硅电池应用最广，其中单晶硅的光电转换效率实验室已高达24.2%，工厂规模化生产的单晶硅电池其效率也在12%以上。第2页/共20页+-P P型单晶硅型单晶硅N N型单晶硅型单晶硅 背电极背电极 太阳能电池的基本结构太阳能电池的基本结构第3页/共20页+-P P型

2、单晶硅型单晶硅N N型单晶硅型单晶硅背电极背电极太阳能电池吸光过程太阳能电池吸光过程光子光子U U空间电荷区空间电荷区E E+-+-第4页/共20页P P型单晶硅太阳电池结构第5页/共20页几种常见的太阳电池单晶硅太阳电池单晶硅太阳电池1.其原子排列非常规则，转换效率最高。其原子排列非常规则，转换效率最高。3.器件用器件用13 ，厚度约为，厚度约为200微米微米300微米。微米。2.实验室转换效率：澳大利亚新南威尔士大学实验室转换效率：澳大利亚新南威尔士大学 保持的保持的24.7%。4.单晶硅光电转换效率都在单晶硅光电转换效率都在15%以上。以上。5.减反射膜用热氧化法或常压化学气相沉积法减反

3、射膜用热氧化法或常压化学气相沉积法 制备制备SiO2或或TiO2薄膜。薄膜。第6页/共20页6.特点：硅材料丰富；制造技术成熟；结晶中特点：硅材料丰富；制造技术成熟；结晶中 缺陷较少；转换效率高；可靠性强；稳定性缺陷较少；转换效率高；可靠性强；稳定性 高，能使用高，能使用30年左右。年左右。第7页/共20页多晶硅太阳电池多晶硅太阳电池1.其制作不是拉成单晶，而是熔化后浇铸成正其制作不是拉成单晶，而是熔化后浇铸成正 方形的硅锭。方形的硅锭。2.硅表面有很多不同大小的结晶区组成。硅表面有很多不同大小的结晶区组成。4.器件用器件用0.52 ，厚度约为，厚度约为220微米微米300微米。微米。5.减反

4、射膜用氮化硅薄膜。减反射膜用氮化硅薄膜。6.工艺简单，可大规模生产，多晶硅生产的产工艺简单，可大规模生产，多晶硅生产的产 量和市场占有量较大。量和市场占有量较大。3.单晶硅光电转换效率都在单晶硅光电转换效率都在13%15%以上。以上。第8页/共20页7.根据减反射膜厚度的不同，其呈现出的颜色也根据减反射膜厚度的不同，其呈现出的颜色也 不一样，有金色、绿色，深蓝色等。不一样，有金色、绿色，深蓝色等。第9页/共20页2、多晶硅太阳电池生产过程第10页/共20页薄如纸片的太阳电池第11页/共20页第12页/共20页非晶硅太阳电池非晶硅太阳电池1.非晶硅的表示：非晶硅的表示：-Si。2.光吸收能力很强

5、，仅仅几微米就能吸收阳光光吸收能力很强，仅仅几微米就能吸收阳光 光吸收系数很大，因此可以把它做到很薄。光吸收系数很大，因此可以把它做到很薄。3.禁带宽度是禁带宽度是1.5eV2.0eV(晶体硅的为晶体硅的为1.12eV)与太阳光谱有更好的匹配。与太阳光谱有更好的匹配。4.制作工艺简单，耗能少，可以沉积在玻璃、制作工艺简单，耗能少，可以沉积在玻璃、不锈钢、甚至廉价的耐温塑料上。沉积温度不锈钢、甚至廉价的耐温塑料上。沉积温度 300400 oC。第13页/共20页4.商业用转换效率在商业用转换效率在6%7.5%左右。左右。5.非晶硅有光致衰减效应。非晶硅有光致衰减效应。第14页/共20页二、太阳能

6、光伏发电优缺点1、太阳能光伏发电的主要优点：(1)结构简单体积小且轻。(2)易安装，易运输，建设周期短。(3)容易启动,维护简单,随时使用,保证供应。(4)清洁，安全，无噪声。(5)可靠件高，寿命长。(6)太阳能无处不有，应用范围广。(7)降价速度快，能量偿还时间有可能缩短。第15页/共20页2、太阳能光伏发电的主要缺点(1)能量分散，占地面积大。(2)间歇性大。除了昼夜这种周期变化外，太阳能光伏发电还常常受云层变化的影响。小功率光伏发电系统可用蓄电池补充，大功率光伏电站的控制运行比常规火电厂、水电站、核电厂要复杂。(3)地域性强。第16页/共20页本节课你学到了吗？太阳能电池按结构的不同进行分类太阳能电池按材料的不同进行分类光伏发电的主要优缺点第17页/共20页本节课作业1、太阳能电池按照结构的不同分为哪些？（包括各种分类的定义及特点，并举例）2、太阳能电池按照材料的不同分为哪些？（包括各种分类的定义及特点，并举例）第18页/共20页 谢谢大家！第19页/共20页感谢您的观看。第20页/共20页