《薄膜太陽能技術(shù)》課程教學(xué)探討

1、?薄膜太陽能技術(shù)?課程教學(xué)討論摘 要： 太陽能電池薄膜化是光伏行業(yè)開展的趨勢(shì)，因此，開設(shè)?薄膜太陽能技術(shù)?課程對(duì)培養(yǎng)開展型高素質(zhì)光伏人才具有重要意義。本文結(jié)合本課程特點(diǎn)及人才培養(yǎng)要求，從理論教學(xué)、理論教學(xué)、教學(xué)方法等方面提出一系列教學(xué)改革方法，強(qiáng)調(diào)教學(xué)過程應(yīng)理論與實(shí)驗(yàn)并重，注重進(jìn)步學(xué)生動(dòng)手才能與創(chuàng)新意識(shí)。關(guān)鍵詞： 薄膜太陽能電池 教學(xué)討論 理論教學(xué) 理論教學(xué)一、引言二、對(duì)薄膜太陽能技術(shù)課程的討論一薄膜太陽能技術(shù)課程的教學(xué)目的。通過本課程學(xué)習(xí)，學(xué)生理解薄膜太陽能電池的開展歷史、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及開展方向，熟悉常見的薄膜太陽能電池類型，通過與傳統(tǒng)晶體硅太陽能電池比照掌握各種薄膜太陽能電池的發(fā)電原理、制備工

2、藝及進(jìn)步電池性能的關(guān)鍵因素。使學(xué)生對(duì)薄膜太陽能技術(shù)有較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，為今后從事薄膜太陽能電池相關(guān)工作打下重要根底。二薄膜太陽能技術(shù)課程的根本內(nèi)容。薄膜太陽能電池，簡(jiǎn)單從字面理解即將傳統(tǒng)太陽能電池薄膜化。然而在將太陽能電池薄膜化過程中，會(huì)有很多諸如如何在很薄情況下保證吸收層對(duì)入射光的充分吸收、如何減少不必要的光生載流子傳輸損失等物理問題，這些問題將對(duì)薄膜太陽能電池的性能產(chǎn)生很大影響。需要本課程與?半導(dǎo)體物理?、?固體物理?等課程嚴(yán)密結(jié)合，內(nèi)容上要做好互相銜接。同時(shí)，根據(jù)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的，還應(yīng)使學(xué)生對(duì)薄膜太陽能電池的制備工藝、制備過程中應(yīng)注意的問題及電池工藝的改進(jìn)有深化理解。因此，本課程應(yīng)

3、涉及以下幾方面教學(xué)內(nèi)容。1.薄膜太陽能電池及薄膜材料介紹與傳統(tǒng)晶體硅太陽能電池相比薄膜太陽能電池的特點(diǎn)及適宜做薄膜太陽能電池吸收層、發(fā)射極的薄膜材料須具備的光、電性能。2.晶硅薄膜太陽能技術(shù)介紹外延晶硅薄膜太陽能電池、異質(zhì)襯底晶硅薄膜太陽能電池及多晶硅薄膜太陽能電池的特點(diǎn)及制備工藝。3.微晶硅薄膜太陽能電池介紹微晶硅薄膜制備技術(shù)、薄膜的微構(gòu)造特征、光電性能及電池構(gòu)造特點(diǎn)。4.非晶硅薄膜太陽能電池介紹非晶硅薄膜的太陽能電池的開展歷史、薄膜微構(gòu)造、非晶硅薄膜單節(jié)及疊層太陽能電池構(gòu)造和設(shè)計(jì)原那么，最后概述目前非晶硅薄膜太陽能電池產(chǎn)業(yè)化消費(fèi)情況。5.銅銦鎵硒薄膜太陽能電池介紹銅銦鎵硒薄膜電池的特點(diǎn)、制

4、備工藝、產(chǎn)業(yè)化消費(fèi)概況及開展方向。6.碲化鎘薄膜太陽能電池介紹碲化鎘薄膜的光電特性、電池構(gòu)造、電池制備及處理工藝。這幾部分內(nèi)容中，第一部分是與薄膜太陽能電池相關(guān)的理論根底，是學(xué)生學(xué)習(xí)后面知識(shí)的前提；晶硅薄膜太陽能電池中的三種太陽能電池主要根據(jù)薄膜的襯底類型、加工工藝進(jìn)展區(qū)分，制備的薄膜均屬于廣義多晶硅薄膜太陽能電池范疇。需要學(xué)生對(duì)這幾種薄膜太陽能電池進(jìn)展區(qū)分并掌握不同種類太陽能電池的制備工藝要求；微晶硅薄膜太陽能電池是目前最有開展前景的薄膜太陽能電池技術(shù)之一，需要學(xué)生重點(diǎn)掌握微晶硅薄膜的能帶構(gòu)造、光電性能及這種電池器件構(gòu)造的特點(diǎn)及關(guān)鍵制備工藝；非晶硅薄膜是目前產(chǎn)業(yè)化消費(fèi)最成熟的一種薄膜太陽能電

5、池，因此本部分內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)化消費(fèi)最親密，需要學(xué)生重點(diǎn)掌握非晶硅薄膜的微構(gòu)造、光電性能尤其是光致衰減效應(yīng)、電池構(gòu)造及制備工藝參數(shù)對(duì)薄膜性能的影響規(guī)律；而銅銦鎵硒薄膜太陽能電池是另一種已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化消費(fèi)的薄膜太陽能電池，目前國(guó)內(nèi)也已經(jīng)有企業(yè)著手開展這種薄膜太陽能電池，需要學(xué)生掌握銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的制備工藝、異質(zhì)構(gòu)造造特點(diǎn)等內(nèi)容；碲化鎘薄膜太陽能電池是一種比較有潛力的薄膜太陽能電池，在一些特殊領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景，需要學(xué)生理解其電池構(gòu)造及制備工藝。三、薄膜太陽能電池技術(shù)教學(xué)施行建議通過對(duì)以上教學(xué)目的及教學(xué)內(nèi)容的分析可知，薄膜太陽能技術(shù)是一門與實(shí)際結(jié)合嚴(yán)密、理論性較強(qiáng)的工科課程。本課程的教學(xué)和學(xué)

6、習(xí)效果強(qiáng)弱直接決定培養(yǎng)目的能否順利實(shí)現(xiàn)。因此，實(shí)際教學(xué)過程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，利用課堂教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立考慮，多方位、多層次培養(yǎng)學(xué)生的思維方式，使學(xué)生在具備扎實(shí)理論根底知識(shí)上培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)操作技能，進(jìn)步理論與實(shí)際相結(jié)合的才能，成為具有一定創(chuàng)新才能的應(yīng)用型人才。對(duì)于這門課程的教學(xué)，我們可以從以下三方面進(jìn)展教學(xué)改革。一教學(xué)方法上，根據(jù)本課程的特點(diǎn)采用案例式、討論式教學(xué)，強(qiáng)化課堂小組討論。上課過程中，理論知識(shí)比較抽象，學(xué)生理解起來有一定困難。可以在講解根本理論知識(shí)的同時(shí)，將理論知識(shí)和生活中的詳細(xì)事例聯(lián)絡(luò)起來，促進(jìn)學(xué)生對(duì)根底理論知識(shí)的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講解詳細(xì)薄膜太陽能電池制備過程

7、時(shí)可以找一些相應(yīng)視頻、圖片資料，以直觀形式展現(xiàn)詳細(xì)的制備流程，增進(jìn)學(xué)生對(duì)電池制備流程的理解。同時(shí)，積極開展討論式教學(xué)，將學(xué)生分成假設(shè)干小組，給每個(gè)小組同學(xué)布置一個(gè)題目，組內(nèi)同學(xué)通過調(diào)研完成該題目并以PPT形式講解給其他同學(xué)，最后教師對(duì)各小組結(jié)果進(jìn)展總結(jié)，這樣可以有效激發(fā)同學(xué)們的求知欲。二加強(qiáng)理論教學(xué)，進(jìn)步學(xué)生的實(shí)際操作才能和創(chuàng)新才能。?薄膜太陽能技術(shù)?是一門與理論結(jié)合嚴(yán)密、著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)展實(shí)際應(yīng)用才能的課程。在薄膜太陽能技術(shù)教學(xué)過程中積極開展理論教學(xué)有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，進(jìn)步學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手才能。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中適當(dāng)調(diào)節(jié)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)的比例，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。同時(shí)

8、可以讓從事薄膜太陽能電池相關(guān)研究的教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以科研反哺教學(xué)，進(jìn)步學(xué)生的創(chuàng)新理論才能。此外可以設(shè)置一些開放性實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生掌握考慮問題、解決問題的方法。三改進(jìn)課程的考核方式。本課程學(xué)生成績(jī)由平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末成績(jī)?nèi)糠纸M成。如前所述，?薄膜太陽能技術(shù)?是一門與理論結(jié)合嚴(yán)密的課程，在堅(jiān)持理論教學(xué)與理論教學(xué)并重的根底上，根據(jù)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目的，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)步實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中所占的比重。本課程考核以百分制記，其中平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)各占20%，期末成績(jī)占60%。其中，平時(shí)成績(jī)按照平時(shí)作業(yè)、課堂表現(xiàn)和上課出勤等情況綜合評(píng)定，實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手才能和理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用才能。四、結(jié)語上好?薄膜太陽能技術(shù)?這門課需要教師明確該課程的教學(xué)目的，根據(jù)人才培養(yǎng)目的適中選擇教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)關(guān)注薄膜太陽能電池行業(yè)的開展動(dòng)態(tài)，使本課程教學(xué)與行業(yè)的開展很好地對(duì)接。教學(xué)過程中，應(yīng)理論與實(shí)驗(yàn)并重，并著重培養(yǎng)學(xué)生