光伏太阳能电池基本知识培训课件.pptxVIP

光伏太阳能电池基本知识培训;光伏太阳能电池基本知识;第一节 太阳能光伏电池产业背景;为什么要研究太阳能电池; 目前人类可利用的新能源包括太阳能、风能、地热能、水能、海洋能等. ; 太阳能电池是一种直接将光能转换为电能的光电器件, 光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”. 它实质上是一个大面积的PN结, 当光照射到PN结的一个面, 例如P型面时, 若光子能量大于半导体材料的禁带宽度, 那么P型区每吸收一个光子就产生一对自由电子和空穴, 电子-空穴对从表面向内迅速扩散, 在结电场的作用下, 最后建立一个与光照强度有关的电动势. ;太阳能电池的种类（按材料的种类区分）;太阳能电池的种类（按材料的种类区分）;各种太阳能电池的效率（实验室电池）;太阳能电池的发展趋势;第二节 太阳辐射基本知识;太阳能的来源——太阳辐射; 每秒钟地球接收到的太阳能是人类每年能量需求的好几倍. 我们每天能看到的光只是从太阳发射然后进入地球的能量的一小部分而已. 太阳光是电磁波的其中一种形式, 而我们看到的可见光也只是我们右边显示的电磁波普的一个小子集. ;太阳辐射——光子的能量;太阳辐射——太阳常数;太阳辐射——地球表面的太阳辐射;地球表面太阳辐射——大气影响;太阳辐射——大气质量;太阳辐射——大气质量;太阳辐射——太阳辐照数据;第三节 半导体基本知识;半导体基本知识;能带基本知识——价带、禁带、导带;半导体重要参数;本征半导体——本征激发;本征半导体——本征载流子浓度;杂质半导体;杂质半导体;载流子的产生——光的吸收;载流子的产生——光的吸收;载流子的产生——吸收系数;载流子的产生——吸收系数;载流子的产生——吸收深度;载流子的产生——生成率;载流子的产生——生成率;复合理论——复合时间&扩散长度;复合理论——表面复合;载流子的运动——扩散;载流子的运动——漂移运动;PN结的形成;第四节 太阳能电池的特性;理想太阳能电池——太阳能电池的结构;v?= ;理想太阳能电池——收集概率;理想太阳能电池——收集概率;理想太阳能电池——收集概率;理想太阳能电池——量子效率; 尽管理想的量子效???曲线是矩形的（如上页图）, 但是实际上几乎所有的太阳能电池的都会因为复合效应而减小. 影响收集效率的因素同样影响着量子效率. 例如, 顶端表面钝化会影响靠近表面的载流子的生成, 而又因为蓝光是在非常靠近表面处被吸收的, 所以顶端表面的高复合效应会强烈地影响蓝光部分量子效率. 相似的, 绿光能在电池体内的大部分被吸收, 但是电池内过低的扩散长度将影响收集概率并减小光谱中绿光部分的量子效率. 硅太阳能电池中, “外部”量子效率包括光的损失, 如透射和反射. 然而, 测量经反射和透射损失后剩下的光的量子效率还是非常有用的. ”内部“量子效率指的是那些没有被反射和透射且能够产生可收集的载流子的光的量子效率. ;理想太阳能电池——光谱响应;理想太阳能电池——光生伏特效应;负载电阻RL=0, 过剩载流子都可以穿过结, 会产生最大可能的光电流, 及短路电流ISC, 而电动势为零. 负载电阻RL=∞ , 则被PN结分开的过剩载流子会积累在PN结附近, 并以最大补偿势垒, 于是产生最大可能的光生电压, 及开路电压VOC, 其电流为零. 负载电阻RL, 则过剩载流子部分用于降低PN结势垒用于建立工作电压Vm, 部分用来产生工作电流Im. ;太阳能电池的参数——短路电流;太阳能电池的参数——短路电流;太阳能电池的参数——开路电压;太阳能电池的参数——填充因子;太阳能电池的参数——效率;电阻效应——寄生电阻效应;温度的影响包括: 短路电流随温度上升而增加, 因为带隙能量下降了, 更多的光子具有足够的能量来产生电子空穴对, 但是, 这是一个比较微弱的影响. 对硅电池来说, 温度的上升主要致使开路电压和填充因子下降, 因而导致了输出功率下降. 对硅电池而言, 温度对最大输出功率的影响: ;其他效应——光强效应;第五节 非晶硅薄膜太阳能电池;非晶硅薄膜太阳能电池——简介;硅基薄膜太阳电池——应用;硅基薄膜太阳电池——应用;硅基薄膜太阳电池——应用;硅基薄膜太阳电池——特点 ;原材料丰富, 无毒、无污染 节省材料（硅烷, 晶体硅1/100消耗） 制造温度低（～200℃, 能量回收期短） 材料器件同步完成, 便于大面积连续生产 应用范围广（柔性、半透明、BIPV）;硅基薄膜太阳电池——优点 ;基板种类多 由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列, 可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题. 因而它几乎可以沉积在任何衬底（柔性不锈钢、聚乙烯、高分子薄板、陶瓷）上, 包括廉价的玻璃衬