淺析太陽能電池的發(fā)展與應(yīng)用

班級(jí):物理系Z1101班姓名：王麗麗學(xué)號(hào)：1126857024目錄：1、

太陽能電池發(fā)展的簡(jiǎn)史2、

太陽能電池的分類3、太陽能電池的發(fā)展4、太陽能電池的應(yīng)用一、太陽能電池發(fā)展史簡(jiǎn)史-世界1839年-法國Becquerel報(bào)道在光照電極插入電解質(zhì)的系統(tǒng)中產(chǎn)生光伏效應(yīng)－光電化學(xué)系統(tǒng)；1876年英國W.G.Adams發(fā)現(xiàn)晶體硒在光照下能產(chǎn)生電流－固體光伏現(xiàn)象；1884年，美國人CharlesFritts

制造成第一個(gè)1％硒電池；1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室G.Pearson和D.Charpin研制成功6％的第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的硅太陽電池；1958年硅太陽電池第一次在空間應(yīng)用；20世紀(jì)60年代初，空間電池的設(shè)計(jì)趨于穩(wěn)定；70年代在空間開始大量應(yīng)用，地面應(yīng)用開始70年代末地面用太陽電池的生產(chǎn)量已經(jīng)大大超過空間電池。簡(jiǎn)史-我國1959年第一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的太陽電池誕生；1971年3月太陽電池首次應(yīng)用于我國第二顆人造衛(wèi)星—實(shí)踐1號(hào)上；1973年太陽電池首次應(yīng)用于浮標(biāo)燈上；1979年開始用半導(dǎo)體工業(yè)廢次單晶、半導(dǎo)體器件工藝生產(chǎn)單晶硅電池；80“年代中后期引進(jìn)國外關(guān)鍵設(shè)備或成套生產(chǎn)線我國太陽電池制造產(chǎn)業(yè)初步形成。二、太陽能電池的分類1.技術(shù)成熟程度：1)晶硅電池：?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁?)薄膜電池：a-Si，CIGS，CdTe,球形電池，多晶硅薄膜，Grātzel，有機(jī)電池。3)新型概念電池：量子點(diǎn)、量子阱電池，迭層(帶隙遞變)電池，中間帶電池，雜質(zhì)帶電池，上、下轉(zhuǎn)換器電池，

a-Si/C-Si異質(zhì)結(jié)(增加紅外吸收)，

偶極子天線電池，熱載流子電池。2.材料；1)硅基電池：?jiǎn)尉Ч瑁嗑Ч瑁⒕?納晶)，非晶硅，

2)化合物半導(dǎo)體電池：CdTe,CIGS,GaAs，InP.。

3)有機(jī)電池，Grātzel

電池(光化學(xué)電池)3.波段范圍：熱光伏電池

太陽光伏電池4.光子吸收帶隙理論：

◆單帶隙電池(常規(guī)電池)

◆中間帶隙(或亞帶隙，或雜質(zhì)帶)電池，

◆帶隙遞變迭層電池，

◆上、下轉(zhuǎn)換器電池

◆偶極子天線電池，

◆a-Si/C-Si異質(zhì)結(jié)(增加紅外吸收)電池，

◆量子點(diǎn)、量子阱電池，

◆熱載流子電池。三、太陽能電池的技術(shù)發(fā)展1、太陽能電池的各種技術(shù)發(fā)展2、向高效化方向發(fā)展3、向薄片化方向發(fā)展4、太陽能電池的未來發(fā)展趨勢(shì)3.1晶硅電池的技術(shù)發(fā)展1).鈍化技術(shù)：熱氧化SiO2鈍化，氫鈍化，PECVD－SiN工藝鈍化(多晶硅)，a-Si鈍化等

2).陷光技術(shù)：表面織構(gòu)化技術(shù)，減反射技術(shù)3).背表面場(chǎng)(BSF)技術(shù)4).表面織構(gòu)化(絨面)技術(shù),5).異質(zhì)結(jié)太陽電池技術(shù):如SnO2/Si,In203/Si,ITO/Si等6).MIS電池－7).MINP電池－8).聚光電池－3.2向高效化方向發(fā)展1)單晶硅高效電池：◆斯坦福大學(xué)的背面點(diǎn)接觸電池：

＝22％特點(diǎn)：正負(fù)電極在同一面，沒有柵線陰影損失◆北京太陽能研究所高效電池

＝19.8%2).多晶硅高效電池

◆多晶硅材料制造成本低于單晶硅CZ材料，◆能直接制備出適于規(guī)模化生產(chǎn)的大尺寸方型硅錠，240kg,400kg,◆制造過程簡(jiǎn)單、省電、節(jié)約硅材料，因此具有更大降低成本的潛力。但是多晶硅材料質(zhì)量比單晶硅差，有許多晶界存在，電池效率比單晶硅低；晶向不一致，表面織構(gòu)化困難。3.3晶硅太陽電池向薄片化方向發(fā)展

硅片是晶硅電池成本構(gòu)成中的主要部分。硅－間接半導(dǎo)體，理論上100

m可以吸收全部太陽光。電池制造工藝－硅片厚度下限150m。降低硅片厚度是結(jié)構(gòu)電池降低成本的重要技術(shù)方向之一。太陽電池向薄片化方向發(fā)展

4、太陽電池的未來發(fā)展趨勢(shì)

◆1998年以前，單晶硅電池占市場(chǎng)主導(dǎo)地位，其次是多晶硅電池。◆從1998年起，多晶硅電池開始超過單晶硅躍居第一。◆非晶硅從80年代初開始商業(yè)化，由于效率低和光衰減問題，市場(chǎng)份額先高后低。◆

CdTe電池從80年代中期開始商業(yè)化生產(chǎn)，市場(chǎng)份額增加緩慢，Cd的毒性是原因之一；◆

CIS電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程比較緩慢，生產(chǎn)工藝難于控制，In是稀有元素