無機(jī)太陽能電池的發(fā)展概況及趨勢ppt課件

1、無機(jī)太陽能電池的開展概略及趨勢對太陽能電池資料普通的要求 1、半導(dǎo)體資料的禁帶不能太寬； 2、要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率： 3、資料本身對環(huán)境不呵斥污染； 4、資料便于工業(yè)化消費(fèi)且資料性能穩(wěn)定。太陽能電池的分類： 無機(jī)：1，硅太陽能電池2，多元化合物薄膜太陽能電池3，納米晶太陽能電池 有機(jī)：4，聚合物多層修飾電極型太陽能電池5，有機(jī)太陽能電池1，硅太陽能電池 硅太陽能電池又包括： a,單晶硅太陽能電池; b,多晶硅薄膜太陽能電池; c,非晶硅薄膜太陽能電池.單晶硅太陽能電池的特性 優(yōu)點(diǎn)：電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。在實(shí)驗(yàn)室里最高的轉(zhuǎn)換效率為24.7%，規(guī)模消費(fèi)時(shí)的效率為15%。在大規(guī)模運(yùn)用和

2、工業(yè)消費(fèi)中仍占據(jù)主導(dǎo)位置。 缺陷：單晶硅本錢價(jià)錢高，大幅度降低其本錢很困難。多晶硅薄膜太陽能電池 優(yōu)點(diǎn)：與單晶硅比較,本錢低廉，而效率高于非晶硅薄膜電池。實(shí)驗(yàn)室最高轉(zhuǎn)換效率為18%,工業(yè)規(guī)模消費(fèi)的轉(zhuǎn)換效率為10%。 缺陷：與單晶硅相比轉(zhuǎn)換效率較低。非晶硅薄膜太陽能電池 優(yōu)點(diǎn)：本錢低，分量輕，轉(zhuǎn)換效率較高，便于大規(guī)模消費(fèi)。 缺陷：受制于其資料引發(fā)的光電效率衰退效應(yīng)，穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實(shí)踐運(yùn)用。硅太陽能電池的開展趨勢 是目前開展最成熟的，在運(yùn)用中居主導(dǎo)位置。 單晶硅由于本錢較高，制造工藝較復(fù)雜。開展遭到很大的限制。 非晶硅薄膜太陽能電池假設(shè)能進(jìn)一步處理穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題，那么，非晶

3、硅太陽能電池?zé)o疑是太陽能電池的主要開展產(chǎn)品之一，有很大的潛力。 多晶硅薄膜太陽能電池性能在上面兩種太陽能電池之間，所以多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)位置。2，多元化合物薄膜太陽能電池 主要資料是無機(jī)鹽，它主要包括以下幾種：砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。多晶薄膜電池 硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，本錢較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模消費(fèi)，但由于鎘有劇毒，會對環(huán)境呵斥嚴(yán)重的污染，因此，并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產(chǎn)品。砷化鎵太陽能電池 優(yōu)點(diǎn)： 砷化鎵GaAsIII-V化合物電池的轉(zhuǎn)換效率可達(dá)28%，GaAs化合物

4、資料具有非常理想的光學(xué)帶隙以及較高的吸收效率,抗輻照才干強(qiáng),對熱不敏感，適宜于制造高效單結(jié)電池。 缺陷： GaAs資料的價(jià)錢不菲,因此在很大程度上限制了用GaAs電池的普及。銅銦硒薄膜電池 銅銦硒薄膜電池簡稱CIS適宜光電轉(zhuǎn)換，不存在光致衰退問題，轉(zhuǎn)換效率和多晶硅一樣。具有價(jià)錢低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后開展太陽能電池的一個(gè)重要方向。獨(dú)一的問題是資料的來源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的開展又必然遭到限制。3，納米晶太陽能電池 納米晶化學(xué)太陽能電池簡稱NPC電池是由一種在禁帶半導(dǎo)體資料修飾、組裝到另一種大能隙半導(dǎo)體資料上構(gòu)成的，窄禁帶半導(dǎo)體資料采用過渡金屬Ru以及

5、Os等的有機(jī)化合物敏化染料，大能隙半導(dǎo)體資料為納米多晶TiO2并制成電極，此外NPC電池還選用適當(dāng)?shù)难趸?復(fù)原電解質(zhì)。 。 優(yōu)點(diǎn)：廉價(jià)的本錢和簡單的工藝及穩(wěn)定的性能，其光電效率穩(wěn)定在10%以上，制造本錢僅為硅太陽電池的1/51/10。壽命能到達(dá)20年以上。 開展趨勢：雖然此類電池的研討和開發(fā)剛剛起步，不久的未來會逐漸走上市場。4，聚合物多層修飾電極型太陽能電池有機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)資料柔性好，制造容易，資料來源廣泛，本錢底。 缺陷：以有機(jī)資料制備太陽能電池的研討僅僅剛開場，不論是運(yùn)用壽命，還是電池效率都不能和無機(jī)資料特別是硅電池相比。總的開展趨勢 目前市場消費(fèi)和運(yùn)用的太陽能光伏電池大多數(shù)是用晶體硅資

6、料制造的，由切割、鑄錠或者鍛造的方法獲得。 薄膜資料的太陽能電池是一層薄膜附著在低價(jià)的襯背上電池。 薄膜太陽能電池由于用材少、分量小、外表光滑、安裝方便而更具開展?jié)摿?。無極太陽能電池的任務(wù)原理 太陽光照在半導(dǎo)體p-n結(jié)上，構(gòu)成新的空穴-電子對，在p-n結(jié)電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就構(gòu)成電流。這就是光電效應(yīng)太陽能電池的任務(wù)原理。能帶分析光致衰退效應(yīng) 經(jīng)光輻照過的PIN型非晶硅太陽電池的空間電荷效應(yīng)主要表如今i層中正空間電荷的添加，使電場分布向pi結(jié)面集中，在接近ni結(jié)附近區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)準(zhǔn)中性區(qū)低場“死層，導(dǎo)致有源區(qū)內(nèi)光生載流子搜集率的減少和電池性能因光的長期輻照而衰退GaAs太陽能電池 實(shí)際上講GaAs太陽能電池的極限效率要大于其他太陽能電池的極限效率，由于GaAs太陽電池的禁帶寬度在1.4ev，和地面太陽光光譜能量的最值最為接近納米晶TiO2任務(wù)原理 染料