太陽(yáng)能光伏電池及其應(yīng)用課件

太陽(yáng)能光伏電池及其應(yīng)用試題2011.3.1810/13/20231二、課程簡(jiǎn)介本書對(duì)有關(guān)太陽(yáng)能電池及太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的世界最新技術(shù)進(jìn)行了綜述。各章各節(jié)的執(zhí)筆者都選自日

本的杰出專家，由他們介紹尖端技術(shù)的現(xiàn)狀。具體

內(nèi)容包括太陽(yáng)能電池的原理及裝置物性、單晶硅太

陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模板、非晶硅及微晶硅薄膜

太陽(yáng)能電池、CIS以及CIGS系太陽(yáng)能電池、色素增感型太陽(yáng)能電池等。該書可供各大專院校作為教材使

用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。10/13/20232★1

總論★2

太陽(yáng)能電池的原理及裝置物性★3

單晶硅太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模板★4

多晶硅太陽(yáng)能電池★5

非晶硅及微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池★6

CIS以及CIGS系太陽(yáng)能電池★7

Ⅲ-Ⅴ族太陽(yáng)能電池10/13/20233★

8

色素增感型太陽(yáng)能電池★9

太陽(yáng)能電池在日常生活中的應(yīng)用★10

住宅用太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)★11

樓房用太陽(yáng)光發(fā)電模板及其系統(tǒng)★12

空間太陽(yáng)光發(fā)電所★13

太陽(yáng)光發(fā)電的展望10/13/202341.11.2引第言一章 總論能源革命與文明的進(jìn)步能量的需求預(yù)測(cè)與能3E的三重矛盾與解決太陽(yáng)能的質(zhì)和量太陽(yáng)能發(fā)電的獨(dú)特特1.3源資源1.4策略1.51.6點(diǎn)10/13/20235一、填空10/13/20236人們生活所必需的能源可分為

及

兩部門。目前，占現(xiàn)有一次能源45%

的電力能源包括

和

。人類文明的進(jìn)步與人類社會(huì)工業(yè)化、近代化的變遷，都稱為

和變遷。3

、

人們生活所需的能源可發(fā)分為維持個(gè)人生命的

及生產(chǎn)活動(dòng)中使用的生活能源兩部和

、

分。4、伴隨著能源工業(yè)化的進(jìn)展，人們選擇更方便、更經(jīng)濟(jì)性的能源形態(tài)，也就是說(shuō)，這一技術(shù)革新也是基于

而產(chǎn)生的。第一章5、不同于化石能源的消費(fèi)的原子能發(fā)電，稱之為

的太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用。6、在化學(xué)能源枯竭之前找到

的替代能源。10/13/202377、3E三重矛盾是在

發(fā)展的過(guò)程中，伴隨著

的消費(fèi)，以化石能源為主體的資源需求結(jié)構(gòu)會(huì)造成對(duì)

的破壞。8、到達(dá)地球表面的太陽(yáng)能，是通過(guò)幾乎接近真空的宇宙空間，以

的形式輻射過(guò)來(lái)。9、太陽(yáng)能到達(dá)地球的總輻射能量應(yīng)該是

與

的乘積。10、太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率幾乎是

的，與其所利用的裝置規(guī)模與

無(wú)關(guān)。11、光發(fā)電是對(duì)

有在效利用。第一章第一章10/13/20238二、問(wèn)答題：什么是3E矛盾？人們生活所必需的能源的組成有哪幾部分？什么是生態(tài)發(fā)電？生態(tài)發(fā)電的重要意義是什么？什么叫太陽(yáng)常數(shù)？太陽(yáng)能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)？2.12.22.32.42.52.6引言半導(dǎo)體的光吸收和光傳導(dǎo)效率半導(dǎo)體的光電效應(yīng)太陽(yáng)能電池的原理及能量轉(zhuǎn)換效率理論極限效率和太陽(yáng)能電池的損失高效率化技術(shù)及其裝置物性第二章 太陽(yáng)能電池的原理及裝置物性10/13/20239一、填空10/13/2023101

、光和物質(zhì)的相互作用有

、

、

、

等現(xiàn)象。引起這些現(xiàn)象的本質(zhì)過(guò)程，可以理解為物質(zhì)內(nèi)存在的

和

之間的相互作用。2、光引起的電子躍遷門檻值所需的能量，是由原子規(guī)則排列產(chǎn)生的結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的

所決定的。3、遷移前后電子動(dòng)量不發(fā)生變化，垂直移動(dòng)叫

;而在躍遷前后動(dòng)量變化時(shí)，所表示的結(jié)晶空穴振動(dòng)能量的移出、移入、稱為

。4

、半導(dǎo)體的界面或表面被

產(chǎn)生載流子后，生成的

和

由于載流子的作用向

的方向漂移，引起

極化，從而產(chǎn)生了因光照射引起的

。第二章5、太陽(yáng)能電池由于要接收

，所以具有很大面積的PN結(jié)二極管，引起光電效應(yīng)必要的

，就是利用了PN結(jié)的

。6

、太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率是從太陽(yáng)能電池的端子

10/13/202311的電力能力與

的太陽(yáng)能輻射光能量的比。7、以標(biāo)稱效率為基礎(chǔ)，用于計(jì)算太陽(yáng)能電池的輸出測(cè)定法，可以求得實(shí)用太陽(yáng)能電池的

。8、光電流與

有關(guān)系，與所加的

無(wú)關(guān)，是一個(gè)

值。9、太陽(yáng)能電池的輸入光與

有相關(guān)性。10、太陽(yáng)能電池處于開(kāi)路狀態(tài)，與輻射光強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓，此時(shí)的電壓稱為

。11、

是表示太陽(yáng)能電當(dāng)好壞的重要指標(biāo)。第二章12、結(jié)晶硅的理論極限為

，其研究階段為

，大量生產(chǎn)規(guī)模為

。13、存在具有最低禁帶寬度εɡ

的Hω-QVOC的損失，此損失叫做

。10/13/20231213、目前實(shí)用化的太陽(yáng)能電池中98％使用的是

。14、為了發(fā)揮太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換因子的作用，將光生成的

有效輸出到

的電極配置的設(shè)計(jì)也是重要的因素，這就是D。15

、

利用兩種半導(dǎo)體的異質(zhì)結(jié)串聯(lián)太陽(yáng)能電池，稱為

。光的吸收系數(shù)a被定義為

。決定半導(dǎo)體光學(xué)特性最重要是波段是

到

范圍。標(biāo)稱效率：太陽(yáng)光線通過(guò)的空氣氣量條件為

，

輸入光的功率為

，在負(fù)荷變化的最大電力輸出與其的比值。第二章1、什么是禁帶寬度？2、什么叫半導(dǎo)體的基礎(chǔ)吸收邊緣？3、什么叫光傳導(dǎo)效應(yīng)？由幾種類型組成的？4、什么叫光生伏特效應(yīng)？什么是丹倍效應(yīng)？什么是PEN效應(yīng)？5、太陽(yáng)能電池的工作原理是什么？能量轉(zhuǎn)換效率的表達(dá)式是怎樣？什么是標(biāo)稱效率？6、什么叫短路光電流密度？7、什么叫開(kāi)路電壓？開(kāi)路電壓的表達(dá)式8、太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率的表達(dá)式？9、什么叫太陽(yáng)能理論極限效率？10、太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換率低下，產(chǎn)生損失的主要原因是什么?10/13/202313二、簡(jiǎn)答第二章11、請(qǐng)畫出太陽(yáng)能電池作用的四個(gè)基本功能圖？其中

ABCD的作用各是什么？10/13/20231412、入射到材料的光能的有效封閉的技術(shù)有幾種方法？13、光生載泫子的有效收集和光電效果的增大技術(shù)有幾種？14、光生成載流子的復(fù)合損失的減少技術(shù)有幾種？15、直接電阻損失的減少技術(shù)有幾種？16、電壓因子損失的有幾種？17、更寬光譜的光能的收集技術(shù)有幾種？18、什么是BSF？19.

什么是直接躍遷和間接躍遷？第二章第三章 單晶硅太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能電池模板3.13.2引言單晶硅太陽(yáng)能硅片的制造方法3.3HIT太陽(yáng)能電池片及其制造方法3.43.53.6大面積太陽(yáng)能電池模板采光型太陽(yáng)能電池模板超高效率太陽(yáng)能電池10/13/2023151、單晶硅太陽(yáng)能和多晶硅太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量合計(jì)約占世界太陽(yáng)能產(chǎn)量的

左右。2

、單晶硅棒和PN結(jié)的制造技術(shù)等，與

以及

等半導(dǎo)體制造技術(shù)有較多共同部分，且歷史悠久，實(shí)際業(yè)績(jī)突出。

3、單晶硅太陽(yáng)能電池制造工程由

和

組成。4、原材料用硅砂，先將其還原為純度為97％-98％的

，為了進(jìn)一步提高純度，將與

反應(yīng)，生成

，再將其

，

得到純度為99.99999％以上的多晶硅。、將得到的多晶硅進(jìn)行溶解，做成單晶硅，其方法有

和

兩種。、

目前太陽(yáng)能電池用的鑄模，仍以

生產(chǎn)性能高

的

為主。10/13/202316一、填空第三章7、由于線切割面是被機(jī)械沖擊過(guò)，因此會(huì)殘留結(jié)晶變形，使電氣特性變壞，因此需用

進(jìn)行腐蝕，使表面

的程度。8、氣體擴(kuò)散法是將含

的氣體在

下向硅片進(jìn)行

10/13/202317，形成

，一般都用這一方法。9、

擴(kuò)散法是用含有磷的溶液代替

進(jìn)行

和

，使磷向硅片中擴(kuò)散形成

，具有簡(jiǎn)單易于大型化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。10、電池高效率化技術(shù)說(shuō)明已被規(guī)模生產(chǎn)所采用的

及

。11、用堿性溶液，利用

的差異性，可以對(duì)

表面進(jìn)行

凹凸加工處理。第三章12、單晶硅太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)是

，在背場(chǎng)將不純物進(jìn)行

，形成

，可以改善收集效率。13、BSF型電池片的收集效率，

形成，可以在更長(zhǎng)范圍內(nèi)改善收集效率。10/13/20231814、太陽(yáng)能電池是由于

和

進(jìn)行疊層得到的新型太陽(yáng)能電池。15、HIT電池片是在

的兩面形成

制造的。16、由于入射光也可以發(fā)電，具有兩面發(fā)電的可能性是

和

。17、一般的太陽(yáng)能電池模板只有電池片的表面一側(cè)是

，而HIT太陽(yáng)能電池在背面也采用

，可以利用

和從地面來(lái)反射光進(jìn)行發(fā)電。第三章18、兩面發(fā)電型最特別的有效應(yīng)用

安裝。19、太陽(yáng)能電池模板有

、

、

三種結(jié)構(gòu)。10/13/20231920、壓?？煞譃閮刹糠?，

和

裝置。21、一般的太陽(yáng)能電池的模板，為了提高填充率，需盡量減少電池片和

之間的

，而采光型太陽(yáng)能電池的模板卻

，在電池片和模板周圍開(kāi)數(shù)CM的

，由此處讓太陽(yáng)光透過(guò)。22、由于單晶硅基片的制造技術(shù)和

等的半導(dǎo)體技術(shù)有很多的共同點(diǎn)，因此新技術(shù)從半導(dǎo)休整上導(dǎo)入是有右能的，最近引人注目的技術(shù)之一是

技術(shù)。23、在多晶硅薄膜制造裝置中可使用RTP，將得到的燈光用

，然后緩慢地

，使多晶硅薄膜再

。第三章1、單晶硅太陽(yáng)能電池的特點(diǎn)是什么？2、電池片工程分哪三部分？3、什么是集麥斯法？4、什么是CZ法？5、單晶硅硅片的制造過(guò)程？6、電池片高效率化的技術(shù)方法有哪些？7、硅片表面的材料蝕刻目的是什么？8、什么叫BSF結(jié)構(gòu)？10/13/202320二、簡(jiǎn)答第三章9、HIT電陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)及制造方法？特點(diǎn)是什么？10/13/20232110、太陽(yáng)能電池模板的種類？各種類的作用？11、太陽(yáng)能電池構(gòu)成的原素有哪些？各無(wú)素的作用是什么？12、太陽(yáng)能電池模板的制造過(guò)程是什么樣的？13、壓模過(guò)程的順序步驟如何？14、高效率太陽(yáng)能電池的種類及各種類的結(jié)構(gòu)是什么？15、簡(jiǎn)述PERL、OECO電池片的特點(diǎn)。16、什么是理論極限效率？17、太陽(yáng)電池能量損失部分大致可分為哪些？第三章第四章 多晶硅太陽(yáng)能電池4.14.24.34.44.5引言多晶硅鑄模的制造技術(shù)多晶硅太陽(yáng)能電池的高效率化技術(shù)多晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)結(jié)束語(yǔ)10/13/202322一、填空10/13/2023231、大部分的多晶硅基片都是用所謂的

生產(chǎn)的?；瑥V泛使用

的角。目前是用眾所周知的

的溫度分布、

等許多知識(shí)的累積來(lái)生產(chǎn)鑄模。2

、電解液的高度微細(xì)噴射到

上，噴射流中夾有

。噴射流到了

的作用，激光束在鑄模上與

一同被切照射。3、目前世界上，用鑄造法制造基片得到的小面積電池片的最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到

。4、由于有漏電電流流動(dòng)，使所謂的反向飽和電流密度

，從而減少了

。第四章5、多晶硅表面的結(jié)晶面是多重的，因此不能像單晶硅基片那樣，使用

的不同方向腐蝕的化學(xué)蝕刻方法。6、干式法由于應(yīng)力自由，因此即可以適用于

基片，又可以適用于

的過(guò)程。10/13/2023247、結(jié)晶硅具有

型能帶結(jié)構(gòu)，因此吸收系數(shù)較小，有必要進(jìn)行

，活性層的厚度為數(shù)

的薄膜太陽(yáng)能電池也可得到高的轉(zhuǎn)換效率。廣泛采用光電導(dǎo)率

測(cè)定少數(shù)載流子在基片內(nèi)的壽命分布，以此來(lái)對(duì)該過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)?；炯夹g(shù)中最引人注目的是基片的

。結(jié)晶硅具有

能帶結(jié)構(gòu)，因此吸收系數(shù)較小。異質(zhì)基片上高品質(zhì)疊層的多晶硅型薄膜技術(shù)有：

、

和

。第四章二、簡(jiǎn)答10/13/2023251、多晶三太陽(yáng)能電池的高效率化技術(shù)有哪些？2、請(qǐng)簡(jiǎn)述表面鈍化常用的方法有哪些？3、請(qǐng)簡(jiǎn)述非晶硅薄膜太陽(yáng)電池為什么用pin結(jié)構(gòu)？4、多晶硅鑄模的制造成技術(shù)有哪些？5、在多晶硅電池片上用等離子體進(jìn)行的化學(xué)氣相沉積法生產(chǎn)的氮化硅膜會(huì)產(chǎn)生哪兩種效果？6、異質(zhì)基片上高品質(zhì)疊層的多晶硅型薄膜技術(shù)有幾種方法？第四章第五章非晶硅及微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池引言Si系薄膜的制作、基礎(chǔ)物性和太陽(yáng)能電池的裝置無(wú)結(jié)晶硅太陽(yáng)能電池及其性能薄膜微晶硅(μc-Si)太陽(yáng)能電池及其性能非晶硅／微晶硅型串聯(lián)太陽(yáng)能電池10/13/202326第五章10/13/202327清潔且無(wú)限的

將成為支撐21世紀(jì)社會(huì)文明的重要能源技術(shù)之一。目前太陽(yáng)能電池的主流是

以及

，占世界太陽(yáng)能電池總產(chǎn)量的70%。a-Si：H以及合金材料，用

、

、

、

等氣相生長(zhǎng)法可以制造薄膜。薄膜化是通過(guò)彌補(bǔ)

較差的載流子輸送特性，得到太陽(yáng)能電池的性能，同時(shí)也有利于

、

。非晶半導(dǎo)體材料，是失去了像結(jié)晶型那樣的長(zhǎng)距離晶格結(jié)構(gòu)的材料，可以認(rèn)為其原子周圍的

與

時(shí)保持相同的狀態(tài)。由于不純物的摻入，可能將p、n控制在導(dǎo)電率為

。一、填空7.

a-Si

是

結(jié)合的非晶體，

a-Si

系薄膜的制作方法有：

10/13/202328、

、

、

等。μc-Si是由

+

+

組成的。關(guān)于載流子移動(dòng)速度，目前使用由

以及

進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法。作為太陽(yáng)電池的特性因素的短路電流Jsc可視為

，曲線因子FF可視為

，開(kāi)路電壓Voc與

的比值。轉(zhuǎn)換效率和與擴(kuò)散有關(guān)的膜厚度有最大值，這是由于伴隨膜厚度的增加而增加的

與由于偏壓電壓的下降引起的

共同作用的結(jié)果。MIS型a-Si太陽(yáng)能電池的問(wèn)題是，光的入射一側(cè)由于有

，所以有競(jìng)價(jià)的光被吸收掉了，從而限制了

。第五章13.

為了降低太陽(yáng)能電池的成本，必須盡可能地

。10/13/202329a-Si太陽(yáng)能電池是大面積制膜，但透明電層的阻力引起的損失使電池?zé)o法得到

。a-Si

太陽(yáng)能電池是由形成

和

的二個(gè)導(dǎo)電層、作為

這三層基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，為了實(shí)現(xiàn)大面積、高效率化，能夠使a-Si層

、

、

的制膜技術(shù)，對(duì)大面積化是非常重要的。光照所引起的大部分特性的變化是在

，以后其特性是穩(wěn)定的。這時(shí)的光電轉(zhuǎn)換效率叫做

。用

法得到的微晶硅，在1980年前后就有報(bào)道，由于微晶化帶來(lái)的低電阻，主要用于a-Si

太陽(yáng)能電池是

。第五章18.

在帶邊緣附近的光吸收系數(shù)是間接吸收形式，在很上的薄膜μc-Si電池片中，

技術(shù)是μc-Si太陽(yáng)能電池

的核心技術(shù)。10/13/202330二、簡(jiǎn)答p-i-n結(jié)合型a-Si太陽(yáng)能電池與受金屬薄膜制膜條件等敏感特性所左右的短鍵壘位型相比較，具有哪些優(yōu)點(diǎn)？（P86）什么叫誘導(dǎo)光導(dǎo)率新現(xiàn)象？（P88）薄膜微晶硅（

μ

c-Si

）太陽(yáng)能電池的主要特點(diǎn)有哪些？（P96-97）非晶硅、微晶硅型串聯(lián)太陽(yáng)能電池制造疊層結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點(diǎn)？（P103）第五章第五章10/13/2023315.什么叫微晶硅？6.光封閉技術(shù)在什么條件下才能達(dá)到？（P99）三、論述1.請(qǐng)從材料、性能及制造結(jié)構(gòu)等方面，闡述單晶硅、多晶硅、非硅硅及微晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，并簡(jiǎn)單地介紹一下硅太陽(yáng)能電池的現(xiàn)狀及發(fā)展前景。第六章

CIS以及CIGS系太陽(yáng)能引言CIS以及CIGS系半導(dǎo)體的基礎(chǔ)物性及其特性CIS以及CIGS系太陽(yáng)能電池的結(jié)合形式與制法模板制造法及其規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)R&D領(lǐng)域的新進(jìn)展結(jié)束語(yǔ)10/13/202332一、填空10/13/202333CIS：

，CIGS：

。隨著太陽(yáng)能電池片逐漸向薄膜化發(fā)展，目前正在研究開(kāi)發(fā)的是

。CIS的禁帶寬度為

，與太陽(yáng)能電池最適宜的禁帶寬度

偏小的值。CIGS系太陽(yáng)電池的特點(diǎn)是

和

。在一般的半導(dǎo)體中，通過(guò)不純物添加，進(jìn)行p型、n型的控制，CIS系用

進(jìn)行控制，也就是固有缺陷控制，才有可能

。Mo和Se的反應(yīng)活性高，Mo/CIS界面狀態(tài)對(duì)膜的

有很大影響。在CIGS光吸收層上，用

可以產(chǎn)生CdS。第六章7．硒化法主要用于

的制造。10/22/202334與硅系薄膜不同，由于CIGS是軟材料，因此不能用

，可以用

。CIGS系太陽(yáng)能電池，小面積電池片的轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到

的程度，而大面積模板的轉(zhuǎn)換效率為

。為了實(shí)現(xiàn)串聯(lián)太陽(yáng)能電池，有必要對(duì)開(kāi)發(fā)遲緩的

的材料的高品質(zhì)化加快進(jìn)程。為了實(shí)現(xiàn)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，有必要在部開(kāi)發(fā)禁帶寬度更廣的

。CIGS系太陽(yáng)能電池的制造方法中，廣泛使用

、

，除此之外，還有

、

。第六章13.

多晶薄膜太陽(yáng)電池中，開(kāi)路電壓（Voc）是禁帶寬度（Eg）的函數(shù)，通常經(jīng)驗(yàn)性地表示為

。10/22/202335CIGS系太陽(yáng)能電池是以

為特征的。不使用青板玻璃時(shí)，也可以使用

、

、

、

等Na的化合物進(jìn)行Na參加。二、簡(jiǎn)答CIGS系半導(dǎo)體的特點(diǎn)有哪些？CIGS系太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)如何？可用圖表進(jìn)行說(shuō)明。在CIGS系太陽(yáng)能電池的制造方法中，請(qǐng)介紹什么是蒸鍍法？什么是硒化法？在CIGS系太陽(yáng)能電池中，請(qǐng)說(shuō)明添加Na好處有哪些？第六章5.什么叫光照射效應(yīng)？10/22/202336簡(jiǎn)述CIS和CIGS系太陽(yáng)能電池的新進(jìn)展表現(xiàn)在哪些地方。三、論述請(qǐng)從材料、性能以及制造方法上，比較說(shuō)明Si系太陽(yáng)能電池和CIS、CIGS系太陽(yáng)能電池有哪些異同。請(qǐng)從材料開(kāi)發(fā)及制造技術(shù)方面分析，如何才能提高CIGS系太陽(yáng)能電池的效率？第六章第七章

Ⅲ-Ⅴ族太陽(yáng)能電池引言Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池所用材料的特點(diǎn)GaAs系太陽(yáng)能電池片的結(jié)構(gòu)及其制法超高效率多結(jié)太陽(yáng)能電池及其構(gòu)成聚光型太陽(yáng)能電池技術(shù)及其現(xiàn)狀R&D領(lǐng)域的新進(jìn)展10/22/202337一、填空10/22/202338太陽(yáng)能電池材料是由元素周期表中的Ⅲ族元素

、

和Ⅴ族

、

元素組成的半導(dǎo)體，如用

、

等由Ⅲ-Ⅴ族化合物組成的半導(dǎo)體所構(gòu)成的太陽(yáng)能電池。GaAs或InP太陽(yáng)能電池由于

且

，作為空間太陽(yáng)能電池已經(jīng)被實(shí)用化。太陽(yáng)能電池材料的禁帶寬度Eg為

左右，認(rèn)為是最合適的，Eg為

的GaAs及

的InP等應(yīng)該是合適的?；衔锇雽?dǎo)體太陽(yáng)能電池有

、

、

的種種優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電池片結(jié)構(gòu)，也在進(jìn)行許多嘗試。第七章5.

對(duì)于太陽(yáng)能電池的制作，歷來(lái)都是用常用的

，但現(xiàn)在有可能多層生長(zhǎng)的大面積化、規(guī)模生產(chǎn)化的

已成為主流。10/22/202339由于大多數(shù)化合物半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)都是

型的，因此不像間接躍遷型的Si那樣容易產(chǎn)生太陽(yáng)能電池特性的

現(xiàn)象?；衔锇雽?dǎo)體由于有

能帶結(jié)構(gòu)，且

，因此作為薄膜太陽(yáng)能電池顯示出了可用性。Ⅲ-Ⅴ族在Si結(jié)構(gòu)上的第二課題是，由兩者的熱膨脹系數(shù)的差別引起的

的裂縫的發(fā)生，因此試圖降低

的方法是必要的。外延生長(zhǎng)技術(shù)，也從

到

、

逐漸進(jìn)行著變遷。第七章10.

GaAs以及

InP的禁帶寬度分別為

，與高效率最適合的1.4

eV～1.5

eV相近，故具有高效率的特點(diǎn)。10/22/202340化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池具有

、

、

等優(yōu)點(diǎn)。寫出以下縮寫的中文全稱：MOCVD

，

LED

，LPE

，

Jsc

，

Voc

。二、簡(jiǎn)答請(qǐng)例舉幾種Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池，并說(shuō)明該太陽(yáng)能電池所用的材料有哪些特點(diǎn)？（P125-129）什么是LPE法？并對(duì)該法作簡(jiǎn)單描述。什么是MOCVD法？并對(duì)該法作簡(jiǎn)單描述。第七章4.什么是阿尼爾現(xiàn)象？(P131)10/22/202341Ⅲ-Ⅴ族化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池主要分為哪幾類？（P130）請(qǐng)寫出短路光電流Jsc

以及開(kāi)放電壓Voc，與少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度L或者壽命τ的關(guān)系式，并指出各物理量所表示的意義。什么是聚光型太陽(yáng)能電池技術(shù)。三、論述從Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池的材料成本、性能等，請(qǐng)闡述色素增感薄膜太陽(yáng)電池和聚光型太陽(yáng)電池的目前發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展方向。（P126-138）第七章第八章色素增感型太陽(yáng)能電池引言色素增感型太陽(yáng)能電池的特征基本原理和理論可達(dá)到的效率色素增感型太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)和制造方法色素增感型太陽(yáng)能電池技術(shù)的現(xiàn)狀和性能R&D領(lǐng)域的新進(jìn)展10/22/202342一、填空10/22/202343自

年瑞士EPFL的Graetael教授開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)換效率為

的新型色素增感型太陽(yáng)電池問(wèn)世以來(lái)，色素增感型太陽(yáng)能電池在全世界開(kāi)始研究和應(yīng)用起來(lái)，這種電池又叫

電池。色素增感型太陽(yáng)電池就是所謂的

，很早以前就已開(kāi)始研究。色素增感型太陽(yáng)電池的理論可達(dá)到效率為

。構(gòu)成色素增感型太陽(yáng)電池的

等無(wú)機(jī)氧化物及色素的

原材料硅等比金屬價(jià)格便宜。目前報(bào)道的色素增感型太陽(yáng)能電池的最高轉(zhuǎn)換效率的使用

、

及

的TiO2色素增感型太陽(yáng)能電池。由氧化物半導(dǎo)體和色素進(jìn)行組合,可以制造出

不同的多種多樣的色素增感型太陽(yáng)能電池。由于使用有機(jī)色素增感型太陽(yáng)能電池可通過(guò)

及

除去,幫氧化物半導(dǎo)體光電極是有可能實(shí)現(xiàn)資源再利用的。為了將增感色素上的躍遷電子有效地注入TiO2,層中,

增感色素激發(fā)態(tài)的能極必須不小于

的能級(jí)。TiO2光電極的準(zhǔn)能級(jí),相對(duì)于NHE為

，I-/I3的氧化還原電位相對(duì)于NHE被評(píng)價(jià)為

，因此，將其組合起來(lái)得到0.9的最大電位。Greatzel

Cell的一個(gè)特點(diǎn)就是根據(jù)選擇

可以制造各種不同的

太陽(yáng)能電池。Greatzel