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太阳能电池论文

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太阳能电池论文——浅谈太阳能发电

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太阳能电池论文——浅谈太阳能发电

一、太阳能发电背景

能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。

众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。

在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。

二、太阳能发电技术简介

太阳能一般是指太阳能的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒

咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。

目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。

太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电

一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。

太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。

太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

1.太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

2.太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

3.蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。

4.逆变器:在很多场合,都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC逆变器,如将24VDC的电能转换成5VDC的电能。

太阳能发电具有以下优点:1太阳能资源普遍;2太阳能及电能是清洁能源;3太阳能资源丰富。

但也存在缺点:1太阳能能流密度低;2太阳能不稳定;3太阳能发电效率低、成本高。

三、我国太阳能技术发展前景

我国蕴藏着丰富的太阳能资源,辐射总量在3千焦/(㎡·年)之间。全国2/3以上地区年日照时数大于2000小时。西藏、青海、新疆、甘肃、宁夏、内蒙古高原的总辐射量和日照市数均较高,书世界上太阳能资源丰富地区之一。

近年来,光伏发电和光热发电在我国已受到前所未有的重视,太阳能发电正在成为我国可再生能源利用方面的一支生力军。据专家介绍,太阳能发电包括光伏发电和光热发电两部分。“但就目前来看,我国太阳能发电产业尚在政策、技术以及市场等诸多方面存在发展的障碍。”国家能源局相关负责人表示:“破除发展的瓶颈,太阳能发电产业将获得最为光明的前景。”

我国在太阳能热发电领域取得了一系列的成果。六五”期间.建立了一套功率为1kW的太阳能塔式热发电模拟装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低温热发电模拟装置。此外.我国还与美国合作设计并成功试制出功率为5kW的碟式太阳能发电装置样机。并在2005年与以色列合作。在江苏省南京市建成了第一座功率为75kW的太阳能塔式热发电示范电站.成功运行。我国的光伏电池技术是从20世纪60年代时发展空间用太阳能电池开始起步的.地面用太阳能电池的生产是从70年代初期开始.主要的低成本技术及生产能力则是在80年代中期建立起来的.90年代以来是我国光伏发电产业快速发展的时期,光伏组件生产能力逐年增强.成本不断降低。市场不断扩大,装机容量逐年增加,2006年累计装机容量达35MW。约占世界份额的3%。目前,我国的太阳能产业规模已位居世界第一。是全球重要的太阳能光伏电池生产国。目前国内大型的太阳能光伏生产企业有:无锡尚德、保定英利、新奥光伏、浙江中意、上海国飞、天津京瓷等。其中,新奥光伏生产的中国首块超大型5.7m2双结硅基薄膜太阳能电池板,具有生产成本低、耗能少、采光面积大、转换效率高、弱光发电好等突出特点,其中转换效率已达到8%.属

国际上同类产品中的较高水平。这种产品适用于大型电站、BIPV、车用充电站等多个领域,尤其是在大型电站应用中.5.7m2的超大尺寸可以大幅度降低电池组件的安装成本.进而降低系统发电成本。

我国光伏用电的主要形式有以下三种:

(1)户用光伏系统:户用光伏系统和独立光伏电站是解决我国边远无电

地区居民和社会用电问题的重要方式。在河北保定,“中国光谷”正在

蓬勃发展当中,具有代表意义的保定电谷锦江国际酒店,就是一个户用

光伏系统的示范性建筑,整栋大厦被太阳能电池板所覆盖独立发电,满足

大楼内生活、办公用电的需求。

(2)独立光伏电站:独立光伏电站具有质量稳定、维护方便、安全可靠等优点,适用于人口相对集中的无电县、乡、村。

(3)并网光伏发电系统:对于联网的光伏发电系统,由于在电网覆盖的地区,光电应用成本太高,目前没有竞争力。是作为光伏发电未来应用的重要领域之一,预计并网光伏发电在未来10~20 年内将迅速发展起来。

现如今,越来越多的投资者投身这一风险投资,太阳能行业发展可谓是一片光明,世界各国纷纷投入巨资,用来扶持太阳能发电产业。

意大利针对目前气候变化,采取一系列激励计划和措施,预计2020年太阳能发电市场将以四倍的增长速度达到300亿瓦的产能。英国融资专家AD-ECO与约克郡太阳能系统安装商之间12亿英镑协议项目,该项目可使居住在地方议会地区和公共住房地区的20万英国公民免费享有太阳能屋顶系统的免费安装。20万住户光伏屋顶系统的安装,同时也将为英国政府关于到2025年减少温室气体排放量50%目标做出重大贡献。印度某能源公司宣布将于拉贾

斯坦邦(Rajasthan)的博克兰市建设一座100MW的太阳能发电项目,预计总造价为135亿卢比。

在我国,“十二五”期间,昆明将对110千伏及以下配电网进行建设及改造,总投资107.2亿元。“十二五”期间昆明市电网规划新建110千伏变电站49座,规划新建35千伏变电站27座,新建110千伏线路1173.52千米,35千伏线路1123千米。“十二五”期间,昆明市将利用太阳能资源丰富的优势,大力建设太阳能发电项目。在昆明城区规划新建3座垃圾焚烧发电厂。预计至2015年昆明市电源装机规模将达到3498兆瓦。

天津市在天津西站东西站台3.6万平方米的顶棚上铺设太阳能电池板,将为西站站区及周边住户提供绿色能源。

河北省保定市在“十二五”期间有望建成百兆瓦发电示范区。保定市是全国首批13个“太阳能光伏发电集中应用示范区”,该市在全国率先启动了在英利产业园三期和四期厂区的屋顶,安装总面积约8万平方米的10兆瓦光伏屋顶并网发电系统。据透露,即将建成的该项目,年均发电量1240万千瓦时,每年可节约标准煤4464吨,减少二氧化碳排放量11600吨。

目前,在我国可再生能源发电成本中,风电为每千瓦时0.5~0.6元、太阳能发电为1.2~1. 5元、生物质发电是0.4~1.0元。由此可见,在众多新能源品种中,太阳能发电可望成为未来新能源的主导核心内容。近年来,全球太阳能发电正逐步进入规模化发展阶段。太阳能发电技术已取得很大进步,经济性显著提高,世界各国纷纷采取积极的政策措施支持太阳能发,我国正成为全球太阳能发电最具发展前景的市场。

光电池的应用设计论文

第一部分摘要引言 一、摘要 光电传感器作为“为机器安装眼睛与大脑工程”的重要环节,目前已深入到国民经济各个部门,成为跨行业应用的器件。本文根据传感器原理不同,从工作原理、结构及基本特性参数介绍了几种光电传感器,并以光电池为例介绍了和分析了两种实用电路,最后介绍了光电池电路的拓展功能以及光电传感器的应用前景。 关键词:光电传感器光电池光控换向 二、引言 目前,光电传感器已经深入到国民经济各个部门,成为跨行业应用的器件,它被广泛应 用到工业生产的许多方面,凡是需要观察和检测的场所都有应用的可能。它的非接触性、无损害、不受电磁干扰、能远距离传送信息以及远距离操纵控制等优点是得到广泛应用的保障。它在航天、航空、石油、化工、国防、安全、旅游、交通、城市建设和农业生产等领域都得到广泛的应用。 光电传感器使人类有效地扩展了自身的视觉能力,使视觉的长波限延伸到亚毫米波(THz波),短波限延伸到紫外线、X射线、Y射线,乃至高能粒子,响应速度达到纳秒级,能够到人们无法达到的场所,将那里发生的瞬间变化过程与长时间历史经历过程记录下来,供人们使用。

第二部分设计目的 课程设计目的 传感器技术课程设计的目的是使学生能够将《传感器技术》课程的内容与实际应用有机的联系起来,形成测量控制系统的概念,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思想和方法。培养学生综合运用基础及专业知识的能力,提高解决实际工程技术问题的能力;加强查阅相关图书资料、产品手册和各种工具书的能力;提高书写技术报告和编制技术资料的能力。 第三部设计过程 一、光电池简介 1、概述 光电池是一种用途很广的光敏器件,其优点是体积小、重量轻、寿命长、性能稳定、光照灵敏度较高、光谱响应频带较宽且本身不耗能,是小型化、微功耗仪器中常见的换能器件。当光电池受到光照时不需要外加其他形式的能量即可产生电流输出,电流大小反映了光照强度大小。 2、光电池原理与结构 光电池是利用光生伏特效应吧光能直接转变成电能的光电器件。由于它能够把太阳能直接转变为电能,因此又称为太阳电池,其实质就是一个电压源。光电池的种类有硒光电池、氧化亚铜光电池、砷化镓光电池、硅光电池(本次设计所使用到的光电池传感器)、硫化铊光电池等。目前应用最广、最有发展前途的是硅光电池和硒光电池。硅光电池价格便宜,转化效率高,寿命长,适合于接受红外光,硒光电池的光电转换效率低。寿命短,适合接受可见光。 2.1 相关元件;感光元件,LED指示灯,电容,电阻,二极管等 3、硅光电池的基本结构 按硅光电池衬底材料不同科分为2DR型和2CR型。如图a所示为2DR型硅光电池,它是以P型硅材料为衬底(即在本征型硅材料中渗入三价元素或镓等)然后再衬底上扩散而形成N型层并将其作为受光面。 硅光电池的受光面的输出电极多做成如图b所示为硅光电池的外形,图所示的梳齿状或“E”字型电极,其目的是减小硅光电池的内阻。

非晶硅太阳能电池研究毕业论文

非晶硅太阳能电池 赵准 (吉首大学物理与机电工程学院,湖南吉首 416000) 摘要:随着煤炭、石油等现有能源的频频告急和生态环境的恶化.使得人类不得不尽快寻找新的清洁能源和可再生资源。其中包括水能、风能和太阳能,而太阳能以其储量巨大、安全、清洁等优势使其必将成为21世纪的最主要能源之一。太阳是一个巨大的能源,其辐射出来的功率约为其中有被地球截取,这部分能量约有的能量闯过大气层到达地面,在正对太阳的每一平方米地球表面上能接受到1kw左右的能量。 目前分为光热发电和光伏发电两种形式。太阳能热发电是利用聚光集热器把太阳能聚集起来,将一定的工质加热到较高的温度(通常为几百摄氏度到上千摄氏度),然后通过常规的热机动发电机发电或通过其他发电技术将其转换成电能。光伏发电是利用界面的而将光能直接转变为电能的一种技术。目前光—电转换器有两种:一种是光—伽伐尼电池,另一种是光伏效应。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件,将光伏组件串联起来再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因为光伏发电规模大小随意、能独立发电、建设时间短、维护起来也简单.所以从70年代开始光伏发电技术得到迅速发展,日本、德国、美国都大力发展光伏产业,他们走在了世界的前列,我国在光伏研究和产业方面也奋起直追,现在以每年20%的速度迅速发展。 关键词:光伏发电;太阳能电池;硅基太阳能电池;非晶硅太阳能电池

1.引言 1976年卡尔松和路昂斯基报告了无定形硅(简称a一Si)薄膜太阳电他的诞生。当时、面积样品的光电转换效率为2.4%。时隔20多年,a一Si太阳电池现在已发展成为最实用廉价的太阳电池品种之一。非晶硅科技已转化为一个大规模的产业,世界上总组件生产能力每年在50MW以上,组件及相关产品销售额在10亿美元以上。应用范围小到手表、计算器电源大到10Mw级的独立电站。涉及诸多品种的电子消费品、照明和家用电源、农牧业抽水、广播通讯台站电源及中小型联网电站等。a一Si太阳电池成了光伏能源中的一支生力军,对整个洁净可再生能源发展起了巨大的推动作用。非晶硅太阳电他的诞生、发展过程是生动、复杂和曲折的,全面总结其中的经验教训对于进一步推动薄膜非晶硅太阳电池领域的科技进步和相关高新技术产业的发展有着重要意义。况且,由于从非晶硅材料及其太阳电池研究到有关新兴产业的发展是科学技术转化为生产力的典型事例,其中的规律性对其它新兴科技领域和相关产业的发展也会有有益的启示。本文将追述非晶硅太阳电他的诞生、发展过程,简要评述其中的关键之点,指出进一步发展的方向。 2.太阳能电池概述 .太阳能电池原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应把光能转化成电能的装置。太阳能电池以光电效应工作的结晶体太阳能电池和薄膜式太阳能电池为主流,而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。所谓光生伏特效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。 为了理解太阳能电池的运做,我们需要考虑材料的属性并且同时考虑太阳光的属性。太阳能电池包括两种类型材料,通常意义上的P型硅和N型硅。在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的。如果在硅晶体掺杂了能俘获电子的硼、铝、镓、铟等杂质元素,那么就构成P型半导体。如果在硅晶体面中掺入能够释放电子的磷、砷、锑等杂质元素,那么就构成了N型半导体。若把这两种半导体结合在一起,由于电子和空穴的扩散,在交接面处便会形成PN结,并在结的两边形成内建电场。太阳光照在半导体 p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n 区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应,也是太阳能电池的工作原理。 太阳能电池种类 太阳能电池的种类有很多,按材料来分,有硅基太阳能电池(单晶,多晶,非晶),化合物半导体太阳能电池(砷化镓(GaAs),磷化铟(InP),碲化镉(CdTe), 铜铟镓硒(CIGS)),有机聚合物太阳能电池(酞青,聚乙炔),染料敏化太阳能电池,纳米晶太阳能电池;按结构来分,有体结晶型太阳能电池和薄膜太阳能电池。

基于单片机的太阳能充电器的设计毕业设计(论文)

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

太阳能电池论文薄膜太阳能电池论文

太阳能电池论文薄膜太阳能电池论文 论太阳能电池片(晶体硅\非晶硅)在建筑幕墙上的发展趋势摘要:目前用于建筑幕墙上的太阳能电池主要有两种:晶体硅和非晶硅,它们都有各自的优缺点,如何区别选择应用到建筑幕墙上,既能够获得在最小面积具有最大发电量,又能满足建筑幕墙的装饰效果和建筑功能的需要。 关键词:建筑幕墙:太阳能光伏组件:发电量:装饰效果:建筑功能 1 前言 建筑耗能占全部能耗领域在三分之一以上,如何降低建筑物能耗指标成为节能减排和可再生能源的重要课题,而将节能减排和可再生能源两者结合一起应用到建筑物上当数建筑幕墙是最恰当的选择。建筑幕墙是建筑物外围护体之一,是建筑物室内与室外的屏障,它的保温性能好坏,是整个建筑物的关键,做好了它的保温隔热工作,是做好了节能的重要组成部分:建筑幕墙因完全暴露阳光下,接受太阳光的直射,因此如何利用建筑采集太阳能发电,是可再生能源在建筑物外墙利用的重要课题之一,随着中国的建筑幕墙由90年代年产量500.600万m2,迅速增长到现在5000-6000万m2,目前还在以10-20%速度增长,如果我国能够在这个数量基础上推广使用10%左右光电幕墙,全国每年大约将有500-600万m2光电幕墙产生,年产电能约50-70亿KWH,相当于5-10座中型火力发电站,可以减排Co2约30万t,按此推算,如果国家按十一五计划发展太阳能产业,它将在我国的绿色、环

保、节能方面产生巨大的社会效益。还有在建筑幕墙推广太阳能发电是充分利用立体空间,建筑外壳能为光伏发电提供足够的面积,不需 要占用昂贵的土地资源,不需要专项投资电厂(如火力发电站),可在 原地发电、原地使用,减少电力输送的线路损耗及线路架设成本等。怎样让光电幕墙在建筑物上真正做到清洁、完美、使人赏心悦目,容易被专业建筑师、用户和公众接受,真正实现大面积推广光伏发电与建筑一体化工程,也就是本篇文章所要讨论的重点。 2 光伏组件在建筑物应用的现状 2.1 太阳能电池的分类和性能。太阳能电池片经过加工后的产品就是光伏组件,太阳能电池按基本材料分为:晶体硅太阳能电池,非晶硅太阳能电池,微晶硅太阳能电池。硒光电池,化合物太阳能电池,有机半导体太阳能电池等,目前在建筑物使用的主要是晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池,晶体硅电池又分为单晶硅和多晶硅电池, 非晶硅电池又分为单结、双结和多结电池。性能方面晶体硅电池电能转换率可达12-17%,但品种和颜色单一,可加工性差,弱光下不能发电,低纬度地区不适宜选择:非晶硅电池转换率较差,只有7-10%,但可加工性好,对弱光和散射光适应度高,适宜在低纬度地区和阴湿天气较 多地区选用(如湖南、湖北、江西等地区)。晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池的性能比较如表1。 非晶硅电池主要特点如下:

太阳能光伏电池论文中英文资料对照外文翻译文献综述

光伏系统中蓄电池的充电保护IC电路设计 1.引言 太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源越来越受到重视。太阳能发电已经在很多国家和地区开始普及,太阳能照明也已经在我国很多城市开始投入使用。作为太阳能照明的一个关键部分,蓄电池的充电以及保护显得尤为重要。由于密封免维护铅酸蓄电池具有密封好、无泄漏、无污染、免维护、价格低廉、供电可靠,在电池的整个寿命期间电压稳定且不需要维护等优点,所以在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中有着广泛的应用。采用适当的浮充电压,在正常使用(防止过放、过充、过流)时,免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达12~16年,如果浮充电压偏差5%则使用寿命缩短1/2。由此可见,充电方式对这类电池的使用寿命有着重大的影响。由于在光伏发电中,蓄电池无需经常维护,因此采用正确的充电方式并采用合理的保护方式,能有效延长蓄电池的使用寿命。传统的充电和保护IC是分立的,占用而积大并且外围电路复杂。目前,市场上还没有真正的将充电与保护功能集成于单一芯片。针对这个问题,设计一种集蓄电池充电和保护功能于一身的IC是十分必要的。 2.系统设计与考虑 系统主要包括两大部分:蓄电池充电模块和保护模块。这对于将蓄电池作为备用电源使用的场合具有重要意义,它既可以保证外部电源给蓄电池供电,又可以在蓄电池过充、过流以及外部电源断开蓄电池处于过放状态时提供保护,将充电和保护功能集于一身使得电路简化,并且减少宝贵的而积资源浪费。图1是此Ic在光伏发电系统中的具体应用,也是此设计的来源。 免维护铅酸蓄电池的寿命通常为循环寿命和浮充寿命,影响蓄电池寿命的因

素有充电速率、放电速率和浮充电压。某些厂家称如果有过充保护电路,充电率可以达到甚至超过2C(C为蓄电池的额定容量),但是电池厂商推荐的充电率是C/20~C/3。电池的电压与温度有关,温度每升高1℃,单格电池电压下降4 mV,也就是说电池的浮充电压有负的温度系数-4 mV/℃。普通充电器在25℃处为最佳工作状态;在环境温度为0℃时充电不足;在45℃时可能因严重过充电缩短电池的使用寿命。要使得蓄电池延长工作寿命,对蓄电池的工作状态要有一定的了解和分析,从而实现对蓄电池进行保护的目的。蓄电池有四种工作状态:通常状态、过电流状态、过充电状态、过放电状态。但是由于不同的过放电电流对蓄电池的容量和寿命所产生的影响不尽相同,所以对蓄电池的过放电电流检测也要分别对待。当电池处于过充电状态的时间较长,则会严重降低电池的容量,缩短电池的寿命。当电池处于过放电状态的时间超过规定时间,则电池由于电池电压过低可能无法再充电使用,从而使得电池寿命降低。 根据以上所述,充电方式对免维护铅酸蓄电池的寿命有很大影响,同时为了使电池始终处于良好的工作状态,蓄电池保护电路必须能够对电池的非正常工作状态进行检测,并作出动作以使电池能够从不正常的工作状态回到通常工作状态,从而实现对电池的保护。 3.单元模块设计 3.1充电模块 芯片的充电模块框图如图2所示。该电路包括限流比较器、电流取样比较器、基准电压源、欠压检测电路、电压取样电路和逻辑控制电路。 该模块内含有独立的限流放大器和电压控制电路,它可以控制芯片外驱动器,驱动器提供的输出电流为20~30 mA,可直接驱动外部串联的调整管,从

光伏毕业论文参考

目录摘要1 ABSTRACT 2 1 绪论3 2 太阳能光伏电源系统的原理及组成4 2.1 太阳能电池方阵4 2.1.1 太阳能电池的工作原理5 2.1.2 太阳能电池的种类及区别5 2.1.3 太阳能电池组件5 2.2 充放电控制器6 2.2.1 充放电控制器的功能7 2.2.2 充放电控制器的分类7 2.2.3 充放电控制器的工作原理8 2.3 蓄电池组9 2.3.1 太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求9 2.3.2 铅酸蓄电池组的结构10 2.3.3 铅酸蓄电池组的工作原理10 2.4 直流-交流逆变器11 2.4.1 逆变器的分类11 2.4.2 太阳能光伏电源系统对逆变器的要求12 2.4.3 逆变器的主要性能指标12 2.4.4 逆变器的功率转换电路的比较14 3 太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素16 3.1 太阳能光伏电源系统的设计原理17 3.1.1 太阳能光伏电源系统的软件设计17 3.1.2 太阳能光伏电源系统的硬件设计19 3.2 太阳能光伏电源系统的影响因素20 4 总结21 致谢参考文献 摘要 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上蓄电池组,充放电控制器,逆变器等部件就形成了光伏发电装置。本文首先介绍了太阳能光伏电源系统的原理及其组成,初步了解了光生伏打效应原理及其模块组成,然后进一步研究各功能模块的工作原理及其在系统中的作用,最后根据理论研究成果,利用硬件和软件相结合的方法设计出太阳能光伏电源系统,以及研究系统的影响因素。 关键词:光生伏特效应;太阳能电池组件;蓄电池组;充放电控制器;逆变器

太阳能电池的论文

太阳能电池的论文 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

太阳能电池 班级:2012级化学姓名:张芳华学号: 23 摘要: 本文详细阐述了主要几类太阳能电池的原理及发展现状,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处,并对太阳能电池的发展趋势进行了预测。 关键词:太阳能电池;转换效率;材料 人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,已经成为越来越值得关注的社会与环境问题。合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略,是其中最受瞩目的研究热点之一。近年来,太阳能电池快速发展并取得了可喜的成就。太阳能电池,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。 1、太阳能电池的原理。 所谓太阳能电池是指由光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置。太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴电子对,在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成了电流,这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 2太阳能电池的优缺点 太阳能的优点。太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计,在过去漫的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给

地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。第二:地球上,无论何处都有太阳能就可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通欠发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。第三:太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。 太阳能的缺点。第一:能量密度较低,日照较好时,地面上1平方米的面积所接受的能量只有千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置占地面积大、用料多,成本增加。第二:天气影响较大,到达某一地面的太阳辐射强度,因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响,时强时弱,时有时无给使用带来不少困难。 4.各类太阳能电池的发展状况 太阳能电池类型(按材料分)包括[1]:硅系太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极性电池、纳米经化学太阳能电池。下面将分别对这4 类电池从其结构特性、生产应用等方面加以叙述。 硅系太阳能电池[3]单晶硅太阳能电池是当前开发的最快的一种太阳能电池,以高纯的单晶硅棒为原料。其结构工艺已基本定型,产品已广泛应用与空间和地面。在实验室里最高的转换效率是% 是印度物理研究所开发的一种依据内部光陷作用的高效硅太阳电池。

硅基太阳能电池的发展及应用

.. 硅基太阳能电池的发展及应用 摘要:太阳能电池是缓解环境危机和能源危机一条新的出路,本文介绍了硅基太阳能电池的原理,综述了硅基太阳电池的优点与不足,以及硅基太阳能电池和其他太阳能电池的横向比较,硅基太阳能电池在光伏产业中的地位,并展望了发展趋势及应用前景等。 关键词:硅基太阳能电池转换效率 1引言 二十一世纪以来,全球经济增长所引发的能源消耗达到了空前的程度。传统的化石能源是人类赖以生存的保障,可是如今化石能源不仅在满足人类日常生活需要方面捉襟见肘,而且其燃烧所排放的温室气体更是全球变暖的罪魁祸首。随着如今全球人口突破70亿,能源的需求也在过去30年间增加了一倍。特别是电力能源从上世纪开始,在总能源需求中的比重增长迅速。中国政府己宣布了其在哥本哈根协议下得承诺,至2020年全国单位国内生产总值二氧化碳排放量比2005年下降40% --45%,非化石能源占一次能源消费的比重提高至少15%左右【6】。 目前太阳能电池主要有以下几种:硅太阳能电池,聚光太阳能电池,无机化合物薄膜太阳能电池,有机化合物薄膜太阳能电池,纳米晶薄膜太阳能电池,叠层薄膜太阳能电池等,其材料主要包括产生光伏效应的半导体材料,薄膜衬底材料,减反射膜材料等【5】。

(图1:太阳能电池的种类) 太阳电池的基本工作原理是:在被太阳电池吸收的光子中,那些能量大于半导体禁带宽度的光子,可以使得半导体中原子的价电子受到激发,在p区、空间电荷区和n区都会产生光生电子左穴对,也称光生载流子。这样形成的光生载流子由于热运动,向各个方向迁移。光生载流子在空间电荷区中产生后,立即被内建电场分离,光生电子被推进n区,光生空穴被推进p区。因此,在p-n结两侧产生了正、负电荷的积累,形成与内建电场相反的光生电场。这个电场除了一部分要抵消内建电场以外,还使p型层带正电,n型层带负电,因此产生了光生电动势,这就是光生伏特效应(简称光伏)。

单晶硅的制备及其太阳能电池中的运用本科毕业论文

2015届毕业论文(设计) 论文(设计)题目 单晶硅的制备及其在太阳能电池中的运用 子课题题目无 所属院系物理科学与技术系 专业年级物理学2班 2015年5月

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

太阳能电池的发展历史

龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/455182334.html, 太阳能电池的发展历史 作者:张金晶 来源:《商情》2016年第26期 【摘要】相对于风能、地热能、生物能和潮汐能等新能源,太阳能以污染小、可利用率高、资源分布广泛和使用安全可靠等优点,成为最具有发展前景的能源之一。目前,随着太阳能电池制备技术的不断完善,其技术的开发应用已经走向商业化、大众化,特别是一些小功率、小器件的太阳能电池在一些地区都已经大量生产而且广泛使用。所以谁先开发光电转换效率高、制备成本低的太阳能电池就能在将来的市场抢占先机。 【关键词】太阳能单晶硅薄膜电池 引言:随着社会的飞速发展,能源是影响当今社会进步的重要因素,但是现阶段人类社会发展大部分还是依靠化石能源提供能量。可是化石能源分布极不均衡,并且不可再生,而且燃烧化石能源带来的环境污染、雾霾气候和温室效应严重影响到了人类社会的可持续发展。然而太阳能是一种可再生清洁能源,可以提供充足的能量供人类使用,因此开发新能源,是人类社会薪火相传,世代相传的重要保证。 此外,不可再生能源的过快消耗对当今的环境形势提出了新的挑战。例如如何解决温室效应,臭氧空洞等问题。有限的化石能源以及在开发利用不可再生能源的过程中出现的负面影响,不仅阻碍了人类经济的飞速发展,而且还严重影响到社会的可持续发展。因此,发展一种新型能源已然成为世界各国提升自己综合国力和倡导能源发展的一个重要手段。 1. 第一代太阳能电池 第一代太阳能电池是发展时间最久,制备工艺最为成熟的一代电池,一般按照研究对象我们将其可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅电池。按照应用程度来说前两者单晶硅与多晶硅在市场所占份额最多,商业前景最好。 单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池。从单晶硅太阳能电池发明开始到现在,尽管硅材料有各种问题,但仍然是目前太阳能电池的主要材料,其比例约占整个太阳电池产量的90%以上。我国北京市太阳能研究所从20世纪90年代起开始进行高效电池研究,采用倒金字塔表面织构化、发射区钝化、背场等技术,使单晶硅太阳能电池的效率达到了19.8%。多晶硅太阳能电池的研究开发成本较低,稳定性也比较好,这两大优势引起了科研工作者的注意。其光电转换效率随着制备工艺的成熟不断提高,它达到的最高的光电转换效率为21.9%,但是它的电池效率在目前的太阳能电池中仍处于一般水平。 2.第二代太阳能电池

太阳能电池论文

太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知 太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 一、太阳能发电背景 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。 众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。 在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。 二、太阳能发电技术简介 太阳能一般是指太阳能的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒

咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。 目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。 太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电 一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。 太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。 太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

光伏技术的应用论文

序言 太阳能光伏技术是利用半导体材料的光电效应将太阳能直接转化为电能的一种技术形式,是太阳能利用的一种重要形式。光伏发电技术近年来发展很快,成本持续下降。据EPIA、Greenpeace和德意志银行的预测,到2015年左右,光伏发电就可以做到每度电15美分,达到“平价上网”,即与常规发电成本相一致。届时,光伏发电的市场将会迅速增长 太阳光伏发电优势明显,具体表现为以下几点:体积小、重量轻,单位重量比功率为50-1000W/kg;寿命长:20-50年(工作25年,效率下降20%);零排放:无燃料消耗,无噪声,无污染;发电不用水(高倍聚光电池也如此),可在荒漠地区建设;运行可靠,无机械转动部件,使用安全,免维护,无人值守;太阳能资源永不枯竭(至少50亿年),各地区差异不大,可实现分布式电站;生产资料丰富,硅材料储量丰富,为地壳上除氧之外的丰度排列第二,达到26%之多;不单独占地:可以安装到建筑上;规模大小皆宜,可为10W-100GW,可以“搭积木”式建设和安装;安装容易,建设周期短,安装成本低;能量回收期短,只有0.8-3.0年,能量增值效应明显,达8-30倍;规律性强,可预测,调峰效果明显,调度比风力发电容易;降价潜力大。 因此,太阳光伏发电具有最广阔的发展前景,是各国最着力发展的可再生能源技术之一。欧洲联合研究中心(JRC)对光伏发电的未来发展作出如下预测:2020年世界太阳能发电的发电量占世界总能源需求的1%,2050年占到20%,2100年则将超过50%。 最近国外的研究报告指出,几年内我国将成为温室气体量排放最多的国家。世界银行估计,2020年我国由于空气污染造成的环境和健康损失将达到GDP总量的13%。为此,我国政府积极努力,承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。根据我国可再生能源中长期发展规划给出的数据,看出我国未来的能源和电力来源将是太阳能。 我国太阳电池的研究开发始于1958年,1971年就成功地将自主研发的太阳电池首次应用于我国发射的东方红二号卫星上,于1973年开始将太阳电池用于地面。自1981年开始,太阳电池及其应用开始列入国家的科技攻关计划,通过“六五”(1981-1985年)到“十一五”(2006-2010年)六个五年计划,在太阳电池器件和应用技术方面取得了可喜的成绩;2000年以后国家科技部又启动了国家“863”计划和“973”计划,分别对光伏发电的产业化技术和基础性研究给予支持。

晶体硅的太阳能电池设计毕业设计论文

毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于晶体硅的太阳能电池设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

太阳能发电技术论文

太阳能发电技术论文 摘要:太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。 关键词:太阳能能源光伏发电技术 正文: 很荣幸能在这学期选修《太阳能发电技术》这门课程,这门课,我以前从没接触过,甚至根本不知道这是一门什么样的课,只是日常生活中对太阳能发电技术有些许的了解。带着对太阳能发电技术的好奇,在这学期的公共选修课里,我选择了这门课程。虽然只有短短的四周的学习时间,但感觉非常充实,对太阳能发电技术有了比较系统的了解,同时贾老师深入浅出的讲解以及对太阳能发电技术独到的见解和大量的视频教学也给我留下了深刻的印象。 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。 太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。 我国的太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。 就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。 太阳能发电光伏技术即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。 太阳能光伏发电系统原理:

太阳能电池的种类特点及发展趋势

太阳能电池的种类特点及发展趋势一、种类 按照材料分类 硅太阳能电池:以硅为基体材料(单晶硅、多晶硅、非晶硅) 化合物半导体太阳能电池:由两种或两种以上的元素组成具 半导体特性的化合物半导体材料制成的太阳能电池(硫化镉、 砷化稼、碲化镉、硒铟铜、磷化铟) 有机半导体太阳能电池:用含有一定数量的碳-碳键且导电 能力介于金属和绝缘体之间的半导体材料制成的电池(分子 晶体、电荷转移络合物、高聚物) 单晶硅太阳电池 特点 硅系列太阳能电池中,单晶硅的光电转换效率最高,技术也最成熟,高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关成熟的加工工艺基础上。提高转换效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。单晶硅太阳能电池的转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍旧占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本据高不下,严重影响了其广泛应用。 单晶硅太阳能电池的特点是对于大于0.7μm的红外光也有一定的灵敏度。以p 型单晶硅为衬底,其上扩散n型杂质的太阳能电池与n型单晶硅为衬底的太阳能电池相比,其光谱特性的峰值更偏向左边(短波长一方)。它对从蓝到紫色的短波长(波长小于0.5μm)的光有较高的灵敏度,但其制法复杂,成本高,仅限于空间应用。此外,带状多晶硅太阳能电池的光谱特性也接近于单晶硅太阳能电池的光谱特性。 1. 铸造多晶硅 结晶形态分 单晶硅 多晶硅 非晶硅 高纯多晶硅 薄膜多晶硅 带状多晶硅 区熔单晶硅 直拉单晶硅

多晶硅太阳电池 特点 单晶硅太阳能电池的缺点是制造过程复杂,制造电池的能耗大。为解决这些问题,用浇铸法或晶带法制造的多晶硅太阳能电池的开发取得了进展。在1976年证明用多晶硅材料制作的太阳能电池的转换效率已超过10%,对大晶粒的电池,有报道效率可达20%。这种低成本的多晶硅太阳能电池已经大量生产,目前,它在太阳能电池工业中所占的分额也相当大。 但是多晶硅材料质量比单晶硅差,有许多 晶界存在,电池效率比单晶硅低; 晶向不一致,表面织构化困难。 单晶、多晶与非晶的区别 多晶:短程有序(团体有序),成百上千个原子尺度,通常是在微米的量级; 非晶:局部有序(个体有序),微观尺度,几个原子、分子尺度,一般只有十几埃至几十埃的范围; 单晶:长程有序(整体有序),宏观尺度,通常包含了整块固体材料。 尽管多晶硅材料由于存在晶粒间界而不利于太阳能电池转换效率的提高。但因为制备多晶硅材料比制备单晶硅材料要便宜得多,所以研究人员正致力于减少颗粒间界的影响以期得到低成本多晶硅太阳能电池。 发展趋势 晶硅太阳电池向薄片化方向发展 硅片减薄 硅片是晶硅电池成本构成中的主要部分。 降低硅片厚度是结构电池降低成本的重要 技术方向之一。 铸造多晶硅 结晶形态分 单晶硅 多晶硅 非晶硅 高纯多晶硅 薄膜多晶硅 带状多晶硅 区熔单晶硅 直拉单晶硅

太阳能应用论文

包头师范学院本科毕业论文 题目:太阳能及其应用 学生姓名: 学院: 专业: 班级: 指导教师: 二〇一二年三月

摘要 现代社会应是节约型的社会,而社会生活也应是节约能耗的生活。而太阳能作为一种取之不尽的新型环保能源已成为世界各国世界上能源探究工作中的一个重要课题。是我国在经济目前状况下采取的较为简单、经济、环保、可靠的建筑采暖及供热节能办法。 太阳能作为一种热辐射能源,是一种无污染的清洁能源,对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源,进行节能、环保的重要探究项目之一,取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视,非凡是在今年提出的建设节约型社会的方针后,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源,一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法,一种很适合我国经济目前状况的采暖及供热方式,在我国得到了大力的推广和广泛的使用。 关键词:太阳能;新能源;太阳能采暖;太阳能建筑;太阳能发电;

Abstract Modern society is a economical society, and the society should also be saving lives. Solar energy as an inexhaustible new energy has become the world world's energy research work is an important research topic in. China is in the economic current situation taken under relatively simple, economic, environmental protection, reliable building heating and energy saving measures. Solar energy as a heat radiation energy, is a kind of clean energy, for the development and utilization of solar energy has become the world's demand and utilization of new energy, energy saving, environmental protection is one of the important research projects, has made great progress and has entered a practical stage. In recent years, with the rapid development of our economy and of the importance of environmental protection, especially in the construction of a conservation-oriented society guidelines, solar energy as an inexhaustible be inexhaustible new environmental protection of new energy, a kind of simple, economy, environmental protection, reliable improvement of construction environment, a it is suitable for our

太阳能电池毕业设计

太阳能电池毕业设计 【篇一:太阳能电池模拟毕业论文】 湖北大学 本科毕业论文(设计) 题目新型硅基薄膜太阳能电池器件的设计与模拟 姓名彭真学号2006221105220021 专业年级06 电科 指导教师高云职称教授 2010年 5 月 5 日 目录 绪论 (1) 1 光伏太阳能电池的原理 (2) 1.1 光电池的电流电压特性 (2) 1.2 描述太阳能电池的参数 (3) 1.3 影响太阳电池转换效率的因素 (4) 2 模拟软件amps-1d的介绍 (6) 3 单晶硅太阳能电池的设计与模拟 (8) 3.1 单晶硅太阳能电池的研究概况及单晶硅性质 (8) 3.2 设计与模拟结果 (9) 3.2.1 单晶硅的性能参数 (9) 3.2.2 单结型改变厚度 (9) 3.2.3 单结型改变掺杂浓度 (12) 3.2.4 改变结构 (13) 3.3 结论 (14) 4 多晶硅太阳能电池的设计与模拟 (15) 4.1 多晶硅太阳能电池的研究概况及多晶硅性质 (15) 4.2 设计与模拟结果 (15) 4.2.1 多晶硅的性能参数 (15) 4.2.2 单结型改变厚度 (16) 4.2.3 改变掺杂浓度 (18) 4.2.4 改变结构 (20) 4.3 结论 (21) 5 非晶硅太阳能电池的设计与模拟 (21)

5.1 非晶硅太阳能电池的研究概况及非晶硅性质 .......................... 21 5.2 设计与模拟结果 (23) 5.2.1 非晶硅的性能参数 (23) 5.2.2 p-i-n型设计与模拟 (23) 5.2.3 改变结构 (29) 5.3 结论 (30) 总结 (31) 参考文献 (32) 新型硅基薄膜太阳能电池器件的设计与模拟 摘要 本论文首先介绍了太阳能电池的光伏原理及其发展概况,并采用amps-1d软件模拟分析了单晶硅、多晶硅、和非晶硅太阳能电池的 光伏特性与器件结构的关系。通过采取pn结和pin结两种基本结构,改变各层厚度和掺杂浓度,研究厚度和掺杂对太阳能电池转化效率、填充因子、短路电流以及开路电压的影响。通过优化提出最佳电池 结构设计。 【关键词】硅基太阳能电池模拟 amps-1d the modelling and simulation of new-type silicon-based solar cell abstract this thesis briefly introduced the basic pv mechanism and the development in pv cell. amps-1d software was utilized to simulate the photovoltaic property of various device structures for single crystal si, poly-si and amorphous si solar cell. all the parameters used in the simulations were obtained from the reported experimental data. the basis structures were pn and pin diodes. by varing the thickness and the doping concentration of various layers, the photoelectric conversation efficiency, fill factor, short circuit current and open circuit voltage were studied. the best conversation efficiencies were obtained by optimizing the device structures. 【key words】 silicon-based solar cell, modelling, amps-1d simulation 绪论

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