聚合物太阳能电池分析ppt课件.ppt

作者：花开彼岸,聚合物太阳能电池 （solar cell ）,聚合物太阳能电池,发展历史,原理,应用,1,2,3,太阳能电池,太阳能电池：将太阳能转化为电能的装置。 半导体太阳能电池：通过光电转换装置把太阳辐射能转换成电能是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。,太阳能电池发展历史,19世纪末才出现了第一台太阳能热水器，而第一片太阳能电池的出现则是在1954年，其发展过程简列如下：1893年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏特效应”，即“光伏效应”。1930年 肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年，朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳电池”，使太阳能变成电能。 1941年奥尔在硅上发现光伏效应。 1954年恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室，首次制成了实用的单晶太阳能电池，效率为6%。 同年，韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块薄膜太阳能电池。,太阳能电池发展历史,1958年 太阳能电池首次在空间应用，装备美国先锋1号卫星电源。1959年 第一个多晶硅太阳能电池问世，效率达5%。1975年 非晶硅太阳能电池问世。1980年 单晶硅太阳能电池效率达20%，砷化镓电池达22.5%，多晶硅电池达14.5%，硫化镉电池达9.15%。 1998年 单晶硅光伏电池效率达25%。荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”，到2020年完成。 自50年代研制成第一块实用的硅太阳能电池、60年代太阳能电池进入空间应用、70年代进入了地面应用，太阳能光电技术已历经了半个世纪。发展到今天，世界太阳能电池组件的年产量达200MW以上。,太阳能光伏发电原理,光伏效应太阳能电池 1.光伏效应 当太阳电池受到光照时，光在n区、空间电荷区和p区被吸收，分别产生电子-空穴对。由于入射光强度从表面到太阳电池体内成指数衰减，在各处产生光生载流子的数量有差别，沿光强衰减方向将形成光生载流子的浓度梯度，从而产生载流子的扩散运动。 n区中产生的光生载流子到达p-n结区n侧边界时，由于内建电场的方向是从n区指向p区，静电力立即将光生空穴拉到p区，光生电子阻留在n区。 p区中到达p-n结区p侧边界的光生电子立即被内建电场拉向n区，空穴被阻留在p区。 空间电荷区中产生的光生电子-空穴对则自然被内建电场分别拉向n区和p区。,太阳能光伏发电原理,光伏效应p-n结及两边产生的光生载流子就被内建电场所分离，在p区聚集光生空穴，在n区聚集光生电子，使p区带正电，n区带负电，在p-n结两边产生光生电动势。上述过程通常称作光生伏特效应或光伏效应。光生电动势的电场方向和平衡p-n结内建电场的方向相反。当太阳能电池的两端接上负载，这些分离的电荷就形成电流。,太阳能光伏发电原理,光伏效应 太阳能电池 当太阳能电池的两端接上负载，光伏电动势就形成电流。,太阳能电池的应用,太阳能电池的应用,交通设施交通/铁路信号灯交通警示/标志灯高空障碍灯,太阳能电池的应用,通信方面光缆维护站小型通信机信号发射塔,太阳能电池的应用,建筑设施,太阳能电池的应用,太阳能电池的应用,航空航天卫星供电电池航天飞机供电探测器电池,太阳能电池的应用,太阳能汽车,太阳能利用的优点和缺点,太阳能的优点：太阳能是人类可利用的最直接的清洁能源，它分布广阔，获取方便；不会污染环境，没有废水、废渣、废气的排放；可以就地开发利用，不存在运输问题。太阳表面释放的能量换算成电能的功率约为3.81023KW左右，其中约22亿分之一到达地球，约1.21014KW(1.35KW/m2,太阳常数)，这相当于现在地球上消耗能量的约1万倍。根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是取自不尽，用之不竭的。 太阳能的缺点：能源密度较低，并且具有间歇性，使其大规模使用的成本和技术难度均很高，目前太阳能所提供的能源占世界商业能源总量不足1%。,Thank You!,