太陽能電池的種類、工作原理和應用

1、圖片來源：http:/ 太陽能電池技術應用與發(fā)展J. 船電技術，2010，30（4）： 4750.太陽能電池的種類硅太陽能電池又分為單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池三種，其中單晶硅太陽能電池轉換效率最高，技術也最為成熟【2】。圖片來源：http:/ 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設備，2011，25（2）：137140.太陽能電池的種類多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，主要有砷化鎵III-V族化合物電池、硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池和銅銦硒薄膜電池【2】。硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶體硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，也易于大規(guī)模生產。GaAs

2、屬于III-V族化合物半導體材料，具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，轉換效率可達28%，適合于制造高效單結電池。CIS作為太陽能電池的半導體材料，具有價格低廉、性能良好、工藝簡單和不存在光致衰退問題等優(yōu)點，將成為今后太陽能電池發(fā)展的一個重要方向?！?】許偉民，何湘鄂，趙紅兵，馮秋紅. 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設備，2011，25（2）：137140.太陽能電池的種類納米TiO2晶體化學能太陽能電池是新近發(fā)展的，優(yōu)點在于其廉價的成本、簡單的工藝及穩(wěn)定的性能，其光電效率穩(wěn)定在10%以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/51/10，壽命能達到20年以上【2】?！?

3、】許偉民，何湘鄂，趙紅兵，馮秋紅. 太陽能電池的原理及種類J.發(fā)電設備，2011，25（2）：137140.圖片來源： http:/ 太陽能電池技術應用與發(fā)展J. 船電技術，2010，30（4）： 4750.太陽能電池的工作原理利用太陽能發(fā)電目前有兩種辦法：一是利用太陽能加熱液體，使之變成氣體用以驅動渦輪機發(fā)電；另一種就是太陽能電池。太陽能電池是根據半導體光伏效應制成的將太陽輻射能直接轉換為電能的轉換器件。用這種器件封裝成太陽能電池組件，再按需要將多塊組件組合成一定功率的太陽能電池方陣，經與儲能裝置、測量控制裝置及直流-交流變換裝置等相配套，即構成太陽能電池發(fā)電系統，也稱之為光伏發(fā)電系統。太陽

4、能電池的工作原理硅p-n結太能電池是由在表面形成的淺p-n結、正面的梳狀電極、覆蓋整個背面的歐姆接觸和正面的抗反射涂層四部分構成，如圖1所示。圖1 硅p-n結太陽能電池示意圖【3】【3】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學物理，2003，22（9）：3640.太陽能電池的工作原理p區(qū)的空穴向n區(qū)擴散，n區(qū)的電子向p區(qū)擴散，引起p區(qū)負電荷，n區(qū)正電荷，在p-n交界面附近的一個區(qū)域(結區(qū)，或稱耗盡區(qū))內形成電場，稱為內建電場，如圖2所示。圖 2 (a) 太陽光輻照下的硅p- n結太陽能電池能帶圖；(b) 太陽能電池的理想等效電路【3】【3】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學物理，2003，22（9）

5、：3640.太陽能電池的工作原理圖中左側為n區(qū)，右側為p區(qū)，縱坐標為電子能量。電子能量越高，電勢越低。n區(qū)電勢比p區(qū)電勢高，電場方向由n區(qū)指向p區(qū)。當光電池受到太陽光照時，能量大于構成p-n結的半導體材料的禁帶寬度Eg 的光子將價帶電子激發(fā)到導帶，同時在價帶中產生空穴，它們都稱為光生載流子。在p-n結的結區(qū)，光生電子和空穴被內建電場分別推到勢壘的n、p區(qū)邊沿，然后向各自的內部擴散，在兩端形成電壓，這就是光伏效應。若在p-n結兩端接入外電路，該光生電壓就可形成電流。從外電路來看，發(fā)生光伏效應的那個p-n結就是一個電源，即光電池【3】?！?】李海雁，楊錫震.太陽能電池J.大學物理，2003，22（

6、9）：3640.太陽能電池的應用例子太陽能作為一種無污染、用之不竭的新能源，在近幾十年來得到的極大的發(fā)展。其中以太陽能電池為代表的太陽能利用，使得這種綠色能源在人們生活的能耗中扮演著一個重要的角色。目前，太陽能電池已廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)、通信、軍事、航天等領域，還包括家用電器以及公用設施。太陽能電池的應用主要可分為3種類型：并網型、離網型和消費類電子產品【4】。【4】梁昌鑫，陳孝祺. 太陽能電池現狀及其發(fā)展前景N. 上海電機學院學報，2010，13（3）：182186.太陽能電池的應用例子太陽能電池的應用舉例：（1）通訊： 太陽能公用電話亭、太陽能汽車站GPS指示牌、高速公路故障求助電話、太陽能水位遠傳系統、太陽能測溫遠傳儀器等【5】?！?】孟昭淵. 太陽能電池應用.太陽能研究與利用.圖片來源：http:/ 火車道口的太陽能警示信