(Battery)太阳光电发电系统单元太阳电池-成功大学.ppt

太陽光電發電之應用領域 住宅用電力系統 產業工商用電力系統 偏遠地區發電系統(山區、離島、….) 緊急防災用電力系統 消費性電子產品之電源(手錶、時鐘、電子計算機、充電器、燈、玩具) 交通工具之電源(車、船、飛機、飛行船….) 太空用發電系統 攜帶式電源 交通標誌、號誌之電源 發電廠 太陽電池構造與太陽光電發電原理 太陽電池是以 P 型與 N 型 半導體材料接合構成正極 與負極。 當陽光照射太陽電池時， 陽光的能量會使半導體材 料內的正、負電荷分離 (產生電子-電洞對)。 正電荷(Hole)、負電荷 (Electron)會分別往正(P型) 、負(N型)極方向移動並且 聚集。 正、負極接上負載時，將 有電流流出，可以對負載 作功(燈泡會亮、馬達會轉)。 負 載 上電極 Electrode 抗反射層 Anti-Refection Coating n型半導體 n-Type Semiconductor p型半導體 p-Type Semiconductor 下電極 Electrode + - 電流 Electric Current 太陽電池材料種類 微晶矽 μ-crystal 單晶矽 Single crystal 多晶矽 Polycystal 結晶矽 Crystalline Solar Cells Silicon 矽 Nano & Organic 有機半導體 薄膜 Thin Film 單晶矽 Single crystal 多晶矽 Polycystal 化合物 Compound 晶圓型 非晶矽 Amorphous 2元素 3元素 GaAs (晶圓型) CdS CdTe薄膜型 CuInSe2 (薄膜型) 各種太陽電池效率發展狀況 太陽電池種類 半導體材料 cell轉換 效率 模組轉換效率 矽 結晶矽 單結晶(晶圓型) 14~24% 10~14% 多結晶(晶圓型、薄膜型) 10~17% 9~12% 非晶矽 a-Si、a-SiO、 a-SiGe 6~9% 化合物半導體 2元素 GaAs(晶圓型) GaAs 18~30% ? CdS、CdTe薄膜型 10~12% 3元素 CuInSe2(薄膜型) 10~12% ? 有機半導體 ? 7% ? 太陽電池種類 半導體材料 cell轉換 效率 模組轉換效率 矽 結晶矽 單結晶(晶圓型) 14~24% 10~14% 多結晶(晶圓型、薄膜型) 10~17% 9~12% 非晶矽 a-Si、a-SiO、 a-SiGe 5~8% 6~9% 化合物半導體 2元素 GaAs(晶圓型) GaAs 18~30% ? CdS、CdTe薄膜型 10~12% 3元素 CuInSe2(薄膜型) 10~12% ? 有機半導體 ? 7% ? 國內太陽光電產業鏈 廠 2005 0 2 8 5 24 商 2006 0 2 13 8 26 數 2007 0(註:兩家規劃中) 5 23 14 26 Poly-Si material Si ingot and wafer Solar cell PV module PV system & PV product 上游材料 中游元件/組件 下游系統 太陽電池模板外觀範例 單晶矽模板 半透光型模板 非晶矽模板 複晶矽模板 太陽電池模板 太陽電池模板接線 太陽電池模板外觀 太陽電池模板結構 單元太陽電池 正面 強化玻璃 EVA TedlarTM (Dupont) EVA 0.125" 0.015" 0.015" 0.0015" 背面 太陽電池模板結構 強化玻璃 EVA EVA 0.1~1" 0.015" Cells 0.014" 0.015" 強化玻璃 0.1~1" Cells 0.014" 一般型 半透光型 - + - + 太陽光電發電系統應用 電力轉換器 (電力調節器) (Inverter、 Conditioner) 蓄電池(Battery) 太陽光電發電系統 單元太陽電池 (Unit Solar Cell) 太陽電池模板 (PV Module) 太陽電池組列 (PV Array) 主要電源(獨立型系統) 輔助電源(併聯型系統)* 混合電源(防災型等…..)* *可逆送電：在市電電力網上的逆向能量輸送(相位超前) 太陽光電