太陽能電池的分類及光伏發(fā)電的優(yōu)缺點.ppt

1、太陽能電池的分類及光伏發(fā)電的優(yōu)缺點,太陽能電池發(fā)電原理圖,一、太陽能電池發(fā)電分類,常用太陽電池按其材料可以分為： 1）硅太陽能電池；2）以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3）功能高分子材料制備的大陽能電池；4）納米晶太陽能電池等。 如：晶體硅電池、硫化鎘電池、硫化銻電池、砷化鎵電池、非晶硅電池、硒銦銅電池、疊層串聯(lián)電池等。 晶體硅電池應(yīng)用最廣，其中單晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率實驗室已高達(dá)24.2%，工廠規(guī)?；a(chǎn)的單晶硅電池其效率也在12%以上。,+,-,P型單晶硅,N型單晶硅,背電極 太陽能電池的基本結(jié)構(gòu),+,-,P型單晶硅,N型單晶硅,背電極 太陽能電池吸光

2、過程,光子,U,空間電荷區(qū)E,+,-,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,P型單晶硅太陽電池結(jié)構(gòu),幾種常見的太陽電池,單晶硅太陽電池,1.其原子排列非常規(guī)則，轉(zhuǎn)換效率最高。,器件用13 ，厚度約為200微米300 微米。,2.實驗室轉(zhuǎn)換效率：澳大利亞新南威爾士大學(xué) 保持的24.7%。,4. 單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在15%以上。,5.減反射膜用熱氧化法或常壓化學(xué)氣相沉積法 制備SiO2或TiO2薄膜。,6. 特點：硅

3、材料豐富；制造技術(shù)成熟；結(jié)晶中 缺陷較少；轉(zhuǎn)換效率高；可靠性強；穩(wěn)定性 高，能使用30年左右。,多晶硅太陽電池,1.其制作不是拉成單晶，而是熔化后澆鑄成正 方形的硅錠。,2.硅表面有很多不同大小的結(jié)晶區(qū)組成。,4. 器件用0.52 ，厚度約為220微米300 微米。,5.減反射膜用氮化硅薄膜。,6.工藝簡單，可大規(guī)模生產(chǎn)，多晶硅生產(chǎn)的產(chǎn) 量和市場占有量較大。,3. 單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率都在13%15%以上。,7. 根據(jù)減反射膜厚度的不同，其呈現(xiàn)出的顏色也 不一樣，有金色、綠色，深藍(lán)色等。,2、多晶硅太陽電池生產(chǎn)過程,薄如紙片的太陽電池,非晶硅太陽電池,1.非晶硅的表示： -Si。,2. 光吸收能

4、力很強，僅僅幾微米就能吸收陽光 光吸收系數(shù)很大，因此可以把它做到很薄。,3. 禁帶寬度是1.5eV2.0eV(晶體硅的為1.12eV) 與太陽光譜有更好的匹配。,4. 制作工藝簡單，耗能少，可以沉積在玻璃、 不銹鋼、甚至廉價的耐溫塑料上。沉積溫度 300400 oC。,4. 商業(yè)用轉(zhuǎn)換效率在6%7.5%左右。,5. 非晶硅有光致衰減效應(yīng)。,二、太陽能光伏發(fā)電優(yōu)缺點,1、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點： (1)結(jié)構(gòu)簡單體積小且輕。 (2)易安裝，易運輸，建設(shè)周期短。 (3)容易啟動,維護(hù)簡單,隨時使用,保證供應(yīng)。 (4)清潔，安全，無噪聲。 (5)可靠件高，壽命長。 (6)太陽能無處不有，應(yīng)用范圍廣。 (7)降價速度快，能量償還時間有可能縮短。,2、太陽能光伏發(fā)電的主要缺點,(1)能量分散，占地面積大。 (2)間歇性大。除了晝夜這種周期變化外，太陽能光伏發(fā)電還常常受云層變化的影響。小功率光伏發(fā)電系統(tǒng)可用蓄電池補充，大功率光伏電站的控制運行比常規(guī)火電廠、水電站、核電廠要復(fù)雜。 (3)地域性強。,本節(jié)課你學(xué)到了嗎？,太陽能電池按結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行分類 太陽能電池按材料的不同進(jìn)行分類 光伏發(fā)電的主要優(yōu)缺點,本節(jié)課作業(yè),1、太陽能電池按