光电池报告.ppt

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1、目录1.光电池简介2.光电池的原理3.光电池发展历史4.光电池的应用与前景光电池定义光电池（photovoltaiccell）是利用光伏效应（光电效应的衍生）制成的检测光辐射的器件，是一种在光的照射下产生电动势的半导体元件,如图1所示。可见光电池也是一种光电传感器。光电池广泛用于把太阳能直接转换成电能，亦称太阳能电池，如图2所示。光电池种类光电池的种类很多，有硒光电池、硅光电池和硫化铊、硫化镉、砷化镓光电池等。其中硅光电池由于其转换效率高、寿命长、价格便宜而应用最为广泛，如图3所示。返回光电池工作原理光电池是一种特殊的半导体二极管，能将可见光转化为直流电。有的光电池还可以将红外光和紫外光转化为

2、直流电。最早的光电池是用掺杂的氧化硅来制作的，掺杂的目的是为了影响电子或空穴的行为。其它的材料，例如CIS，CdTe和GaAs，也已经被开发用来作为光电池的材料。光电池工作原理有二种基本类型的半导体材料，分别叫做正电型（或P型态）和负电型（或N型态）。在一个PV电池中，这些材料的薄片被一起放置，而且他们之间的实际交界叫做P-N节。根据光生伏特效应原理，当P-N结受光照时，样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子。但能引起光伏效应的只能是本征吸收所激发的少数载流子。光电池工作原理因P区产生的光生空穴，N区产生的光生电子属多子，都被势垒阻挡而不能过结。只有P区的光生电子和N区的光生空穴和

3、结区的电子空穴对（少子）扩散到结电场附近时能在内建电场作用下漂移过结。光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，即电子空穴对被内建电场分离。这导致在N区边界附近有光生电子积累，在P区边界附近有光生空穴积累。光电池工作原理它们产生一个与热平衡P-N结的内建电场方向相反的光生电场，其方向由P区指向N区。此电场使势垒降低，其减小量即光生电势差，P端正，N端负。于是有结电流由P区流向N区，其方向与光电流相反。如果这时分别在P型层和N型层焊上金属导线，接通负载，则外电路便有电流通过，如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率，如图4所示。A.单层光电池光电池像“三明

4、治”，外两层是保护层，中间的一层是主体，由硅物质组成。硅原子中的“外层绕轨电子”比较松动，易被击出。这和用硅制造半导体（电晶体）的考虑是一样的。硅到处都是，便宜，而且“物性”稳定。B.多层光电池单只用一个频率的光电池之效率很低。现在，送至Mars火星上的Mover用的就是这种多层光电池三年多了，运转仍好。光电池的构造光电池基本特性光电池基本特性包括：光照特性频率响应光谱特性温度特性返回光电池发展历史1839年，安托石-贝克雷尔制造出了最早的光电池。贝克雷尔电池是一个圆柱体，内装硝酸铅溶液，溶液中进入一个铅阳极和一个氧化铜阴极。这种电池一经阳光照射，就会供给电流。光电池发展历史1875年，德国技

5、师维尔纳-西门子是制成第一个硒光电池，并提议用于光量测定。西门子的光电池是根据1873年英国人史密斯发现的“内光电效应”提出的。返回L.H.亚当斯于1876年指出，硒在光的作用下，不仅出现电阻的变化，而且在一定条件下还出现电动势，从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。这些元件的性能约自1950年起，因半导体技术的发展而得到显著改善。光电池发展历史光电池的应用光电池主要用于仪表，自动化遥测和遥控方面。太阳能电池作为能源广泛应用在人造地卫星、灯塔、无人气象站等处。白光中有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7色频率的“成份光”。现今

6、商用光电池所依赖的是红光频率。光电池的应用目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。光电池的优点太阳能电池的主要优点之一是没有污染，只需要装置和阳光就可工作。另外的一个优点是太阳能是无限的。一旦光电伏特计系统被安装，它能提供在数年内提供能量而不需要花费，并且只需要最小的维护。光电池的前景光电池无可替代的优点，使它有着广阔的前景。光电池是太阳能电力系统内部的一个组成部分，太阳能电力系统在替代现在的电力能源方面正有着越来越重要的地位。Thank You！图1返回图3返回返回图2精品精品课件件！精品精品课件件！返回图4