太阳能电池转换效率提升.ppt

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1、太阳能电池转换效率研究太阳能电池转换效率研究太阳能电池优点太阳能电池是一种将太阳光能直接转换成电能的光敏器件。它与其它能源相比，其优点是:1.它提供的电能几乎是永久不断的，不需维持费用;2.完全没有废物排出，不会引起环境占污;3.直接由光能转换成电能，不需经过中间其它能量形式转换，因而具有较高的功率重量比。太阳能电池缺点其缺点是成本高，单位面积产生的功率低。因此，利用太阳能发电，必须采用大面积方阵。目前针对太阳能电池这些缺点，国内外的研究题一是研究制造大面积的太阳能电池，例如非晶硅太阳能电池;二是寻找新的半导体材料及新的电池结构和工艺，提高电池的转换效率，以提高单位面积功率。本文对常规工艺PN

2、结电池和MIS电池的转换效率进行提高光电极太阳能转换效率的新方法转化成电能,但在晚上或阴天,就无法使用。如果能够直接把太阳能转换成化学能储存起来,类似于植物的光合作用,就能一步完成太阳能的转换和储存难题。光电化学电池是一种利用湿化学方法将太阳能直接转换成化学能的系统,它利用半导体与电解液的直接接触来达到现在全球化石能源存储量将难以满足人类对能源的长期需求。目前,人工转换太阳能主要靠光伏器件将太阳能转换。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反应，根据所用材料的不同，太阳能电池可分为:硅太阳能电池;以无机盐如砷化稼卜V化合物、硫化镐、铜钢硒等多元

3、化合物为材料的电池;叻能高分子材料制备的太阳能电池;纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池，对太阳能电池材料一般的要求有:半导体材料的禁带不能太宽;要有较高的光电转换效率;材料本身刘一环境不造成污染;材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以卜几个方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料，这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因川但随着新材料的不断开发和相关技术的发展，以其它材料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响.致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的为一节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品现在发展f薄膜太阳能电

4、池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜人阳能电池就是典型代表。单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量一单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础匕的。现在单晶硅的电池工艺已近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度35。一飞5即11、的高质量硅片上制成的,这种硅州从提拉或浇铸的硅锭十锯割而成,因此实际消耗的硅材料更多但由于生长的硅膜

5、晶粒太小,未能制成有价值的太阳能电池。为J获得大尺寸晶粒的薄膜.人们一直没有停止过研究.井提出r牙尺多方烈。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(I)ECVD)工艺。此外,液相外延法(11E)和溅自1一沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。多元化合物薄膜太阳能电池为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发J多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化稼nl一V族化合物、硫化隔、蹄化镐及铜钢硒薄膜电池等。上述电池中,尽管硫化镐、蹄化搞多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高.成本较单.品硅电池低,

6、并且也易于大规模生产,但由于镐有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,井不是晶体硅太阳能电池最理想的替代目日。砷化稼等卜V化合物及铜钢硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。太阳能电池的发展趋势从以卜几个方面的讨论可知,作为太阳能电池的材料.扭一V族化合物及CIS等系由稀有兀索所制备,尽管以它们制成的太阳能电池转换效率很高.但从材料来源看.这类太阳能电池将来不可能占据主导地位。而另两类电池纳米晶太阳能电池和聚合物修饰电极太阳能电池存在的问题是,它们的研究刚刚起步,技术不是很成熟.转换效率还比较低.这两类电池还处于探索阶段,短时问内不可能替代硅系太阳能电池。因此.从转换效率和材料的来源角度i少卜今后发展的平.点仍是硅太阳能电池特别是多晶硅和非晶硅薄膜电池The end,thank you!