太阳能电池小论文doc目录一、太阳能电池的定义、原理………………………………………………………………………1.1太阳能电池的定义………………………………………………………………………1.2太阳能电池的原理………………………………………………………………………2.1太阳能电池板……………………………………………………………………………2.2太阳能……………………………………………………………………………2.3蓄电池……………………………………………………………………………………2.4逆变器……………………………………………………………………………………3.1太阳能发电方式…………………………………………………………………………4.1单晶硅太阳能电池………………………………………………………………………4.2多晶硅太阳能电池………………………………………………………………………4.3非晶硅太阳能电池………………………………………………………………………4.4多元化合物太阳能电池…………………………………………………………………5.1单晶电池的制备…………………………………………………………………………5.2多晶电池的制备…………………………………………………………………………5.3非晶硅电池的制备………………………………………………………………………七、太阳能电池的应用与发展………………………………………………………………………6八、总结………………………………………………………………………………………………一、太阳能电池的定义、原理1.1太阳能电池的定义定义：在光照下，半导体p-n结的两端产生电位差的现象称为光生伏特效应，具有此效应的材料称为光电动势材料。1.2太阳能电池的原理太阳能电池发电的原理是基于光伏效应，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路(http:\/\/baike.baidu\/view\/134362.htm_blank)后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。如下图所示，二、太阳能发电系统(http:\/\/baike.baidu\/view\/1686432.htm_blank)的组成太阳能发电系统(http:\/\/baike.baidu\/view\/1686432.htm_blank)由太阳能电池板、太阳能(http:\/\/baike.baidu\/view\/1765941.htm_blank)、蓄电池（组）组成。如图所示，2.1太阳能电池板太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，送往蓄电池中存储起来或直接推动负载(http:\/\/baike.baidu\/view\/750938.htm_blank)工作。其结构如下图，2.2太阳能太阳能的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。2.3蓄电池蓄电池一般为铅酸电池，一般有12V和24V这两种，小微型系统(http:\/\/baike.baidu\/view\/1885179.htm_blank)中，也可用镍氢电池(http:\/\/baike.baidu\/view\/51016.htm_blank)、镍镉电池或锂电池(http:\/\/baike.baidu\/view\/17063.htm_blank)。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。2.4逆变器太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V，为能向AC220V的电器供电，需要使用DC-AC逆变器将太阳能发电系统所发出的直流电(http:\/\/baike.baidu\/view\/56381.htm_blank)能转换成交流电能。三、太阳能的发电方式3.1太阳能发电(http:\/\/baike.baidu\/view\/357358.htm_blank)方式太阳能发电有两种方式，一种是光—电直接转换方式，另一种是光—热—电转换方式。1、光—电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应(http:\/\/baike.baidu\/view\/715174.htm_blank)而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵(http:\/\/baike.baidu\/view\/3825820.htm_blank)了。太阳能电池是一种有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组。2、光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器(http:\/\/baike.baidu\/view\/381741.htm_blank)将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算。四星空体育app下载、太阳能电池的分类4.1单晶硅太阳能电池(http:\/\/baike.baidu\/view\/596921.htm_blank)单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，最高的达到24%，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达15年，最高可达25年。4.2多晶硅太阳能电池多晶硅太阳电池(http:\/\/baike.baidu\/view\/595353.htm_blank)的制作工艺与单晶硅太阳电池(http:\/\/baike.baidu\/view\/3778141.htm_blank)差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12%左右(2004年7月1日日本 (http:\/\/baike.baidu\/view\/1554.htm _blank)夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。 4.3 非晶硅太阳能电池 (http:\/\/baike.baidu\/view\/3449127.htm _blank)非晶硅太阳电池 (http:\/\/baike.baidu\/view\/3778161.htm _blank)是1976年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料(http:\/\/baike.baidu\/view\/696577.htm _blank)消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。Cu(In,Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料，可以扩大太阳能吸收光谱范围，进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比硅薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现有光辐射引致性能衰退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%，在薄膜太阳能电池中属于世界高水平的光电转化效率。 薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。如下图所示， 4.4 多元化合物太阳电池 多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池 (http:\/\/baike.baidu\/view\/3825817.htm _blank)c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池) 常见的太阳能电池板 薄膜太阳能电池 五、太阳能电池的制备 5.1 单晶硅电池的制备 以高纯多晶硅为原料，制成棒状，并将多晶硅棒垂直固定，在多晶硅棒的下端放置具有一定晶相的单晶硅，作为单晶生长的的籽晶，其晶相一般为111或100，然后在真空或惰性气体下，利用高频感应线圈加热多晶棒，使多晶硅棒部分区域形成熔区，并依靠熔区的表面张力保持多晶硅棒的平衡和晶体生长的顺利进行。晶体生长首先从多晶硅棒和籽晶的结合处开始，多晶硅棒和籽晶以一定的速度做相反方向的运动，熔区从下端沿着多晶硅棒缓慢向上端移动，使多晶硅逐步转变为单晶硅。 5.2 多晶硅电池的制备 当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则形成多晶硅。 1、碳还原法 在电弧中，利用纯度在99%以上的石英砂和焦炭或木炭在2000左右进行还原反应，可生成多晶硅。反应式： 2、三氯氢硅氢还原法 反应式： 3、硅烷热分解法 反应式： 4、四氯化硅氢还原法 反应式：