太阳能电池材料讲课题目

太阳能电池材料电子教案(二)

⑵强制循环
优点：可以获得较高水温
缺点：忽冷忽热（可以推算若干时间内的加热水量）、已损坏
四、暖房
1、组成
太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统、室内暖房风扇
3、原理
通过画图帮助学生理解
五、太阳能发电
太阳能→电能→电容器中→使用
知识拓展
一、空间太阳能电源
1、主要性能
2、可靠性
3、太阳能路灯
二、第一个太阳能发电站
在太阳能热系统中，接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
2、分类
⑴按传热工质：液体集热器、空气集热器
⑵按采光方式：聚光型、聚焦型
⑶真空集热器
三、太阳能热水系统
1、元件：收集器、储存装置及循环管路
2、循环方式
⑴自然循环
通过画图的方式帮助学生理解其工作原理
优点：水温稳定，维护简单
缺点：不能获得较高水温
三、太阳能路灯
四、太阳能充电器
五、太阳简介
1、氦反应区
2、辐射区
3、对流区
4、太阳大气
六、我国太阳能利用产业现状
七、我国太阳能利用产业前景
Ⅳ、归纳总结：5分钟
太阳能利用优缺点
太阳能热利用
Ⅴ、布置作业：2分钟
课后习题6、7、8、9、10
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分5分钟
提问：1、什么是太阳能及利用原理？
2、太阳电池发电原理？
3、晶体硅太阳电池发电原理？
Ⅲ、讲授新课：75分钟
第一章太阳能
一、太阳能热利用方式
1、太阳能集热器
2、太阳能热水系统
3、太阳能暖房

太阳能电池材料电子教案(提高非晶硅太阳电池稳定性的研究)

3、i层质量的决定因素？
Ⅲ、讲授新课：78分钟
6.2.2提高非晶硅太阳电池稳定性的研究
一、S-W效应
㈠、定义
非晶硅基合金的光暗电导率随光照时间加长而减小，经170摄氏度-200摄氏度，退火2小时，又可恢复原状，称为S-W效应。
㈡、实质：光致亚稳效应
㈢、五种微观模型
1、Si-Si弱键模型
亚稳缺陷→光生载流子→直接无辐射复合→复合能
授课日期
授课节次
授课班级
教学目的
1、掌握什么是S-W效应及实ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ；了解关于a-Si:H中光致亚稳变化的几种模型。
2、知道提高电池稳定效率应该从那两个方向着手
3、知道消除S-W效应的入手点及普遍采用的成熟技术
4、掌握叠层电池结构的优点与缺点及至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
教学重点
1、S-W效应及实质
㈠、改进i层材料
方法：H2稀释反应气体法
㈡、采用叠层电池结构
1、问题
叠层→多个子电池→多个p-i界面→多个p-i异质界面
1多层不匹配障碍→电子输出↓
2每层i都可能引入C杂质→光致亚稳缺陷↑
2、处理方法
H+处理法（可使）：①底电池透光率↑
②串联电阻↓
Ⅳ、归纳总结：2分钟
1、S-W效应的定义和实质
2、提高非晶硅太阳电池稳定效率的着手点（2点）
2、至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
3、叠层电池结构的优与缺
教学难点
1、S-W效应及实质
2、至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
教学准备
教材教案
教学方法
探究式教学法、分析法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：2分钟

太阳能电池培训资料

太阳能电池的效率与限制因素
01
太阳能电池的效率是指将太阳能转换成电能的比率，通常在10%-20%之间。
02
限制太阳能电池效率的因素包括：太阳光的吸收率、温度、污染物等。
03
提高太阳能电池效率的方法包括：使用更高效的太阳能电池板、优化太阳能电池板的角度和方向、保持太阳能电池板的清洁等。
03
太阳能电池的生产流程
我国太阳能电池产业发展迅速，产量和装机量均位居全球首位，技术水平不断提升，产业链不断完善。
发展目标
我国政府提出了“千家万户沐光行动”和“光伏扶贫”等计划，目标是到2030年，太阳能电池装机容量达到500GW，可再生能源电力装机占电力总装机比重达到35%左右。
太阳能电池技术的发展趋势与挑战
发展趋势
2023
太阳能电池培训资料
汇报人：
目录
• 太阳能电池简介 • 太阳能电池的工作原理 • 太阳能电池的生产流程 • 太阳能电池的材料与结构 • 太阳能电池市场与前景 • 太阳能电池的安装与维护
01
太阳能电池简介
太阳能电池的发展历程
1 2

第一代太阳能电池
硅太阳能电池，发展时间最长，技术最成熟，目前占据主导地位。
农业和农村应用
移动能源
太阳能光伏发电系统为灌溉、温室等设施提供电力，促进农业现代化。
太阳能充电站、太阳能汽车、太阳能船舶等为移动设备提供清洁可再生的能源。
02
太阳能电池的工作原理
光电效应
1
光电效应是指光照射到物质表面时，物质会吸收光能，并释放电子，产生电流。
2
在太阳能电池中，光电效应是利用光能转化为电能的基本原理。
3
太阳能电池表面的太阳能吸收层会吸收太阳光，产生电子和空穴对，这些电子和空穴对进一步形成电流。

太阳能电池材料试题复习

复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。

2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG（磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。

3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。

4.太阳能电池理论效率最高为75% 。

5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。

也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1Ｃ㎡的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７＋｜－７）Ｗ/㎡。

６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。

７．P-N结的形成原理。

答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。

电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。

如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。

８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。

答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9.太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。

《太阳能电池材料》课件

纳米晶太阳能电池的制备工艺
纳米晶合成
通过化学方法合成所需的纳米晶材料。
纳米晶涂布
将纳米晶材料涂布在基底上，形成薄膜。
掺杂和电极制备
将电解质掺杂到纳米晶薄膜中，然后制备电极，完成纳米晶太阳能电池的制备。
05 太阳能电池材料的发展趋势与挑战
提高光电转换效率的途径
1 2 3
研发新型材料
探索和开发具有更高光电转换效率的新型太阳能电池材料，如钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池等。
表面处理和电极制备
对薄膜进行表面处理，然后制备电极，完成多元化合物太阳能电池的制备。
有机太阳能电池的制备工艺
01
02
03
染料合成
合成所需的染料分子，这些分子具有光电转换性能。
染料涂布
将染料分子涂布在基底上，形成薄膜。
掺杂和电极制备
将电解质掺杂到染料薄膜中，然后制备电极，完成有机太阳能电池的制备。
多元化合物太阳能电池
总结词
多元化合物太阳能电池采用多种元素组合的材料体系，具有高吸收系数和宽光谱响应。
详细描述
多元化合物太阳能电池采用多种元素组合的材料体系，如铜锢硒、铜铟镓硒等，这些材料具有高吸收系数和宽光谱响应，能够吸收太阳光中的多种波长。多元化合物太阳能电池的转换效率较高，但制造成本较高，且稳定性相对较低。
优化材料结构
通过调整材料的组成、结构、形貌等参数，提高材料的光吸收、载流子分离和收集效率，从而提高光电转换效率。
表面处理和电极设计
采用表面涂层、粗糙化、反光镜等手段增强光的吸收和反射，优化电极结构以降低载流子复合损失。
降低成本的方法
降低材料成本
通过优化合成工艺、采用低成本原材料等方法降低太阳能电池材料的生产成本。

5.17-太阳能电池特性研究（讲义版）

实验5.17 太阳能电池的特性研究[前言]能源短缺和地球生态环境污染目前已经成为人类面临的最大问题。

本世纪初进行的世界能源储量调查显示，全球剩余煤炭只能维持约216年，石油只能维持45年，天然气只能维持61年，用于核发电的铀也只能维持71年。

另一方面，煤炭、石油等矿物能源的使用，产生大量的CO2、SO2等温室气体，造成全球变暖，冰川融化，海平面升高，暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生，给人类带来无穷的烦恼。

根据计算，现在全球每年排放的CO2已经超过500亿吨。

我国能源消费以煤为主，CO2的排放量占世界的15%，仅次于美国，所以减少排放CO2、SO2等温室气体，已经成为刻不容缓的大事。

推广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今后的必然趋势。

广义地说，太阳光的辐射能、水能、风能、生物质能、潮汐能都属于太阳能，它们随着太阳和地球的活动，周而复始地循环，几十亿年内不会枯竭，因此我们把它们称为可再生能源。

太阳的光辐射可以说是取之不尽、用之不竭的能源。

太阳与地球的平均距离为1亿5千万公里。

在地球大气圈外，太阳辐射的功率密度为1.353kW /m2，称为太阳常数。

到达地球表面时，部分太阳光被大气层吸收，光辐射的强度降低。

在地球海平面上，正午垂直入射时，太阳辐射的功率密度约为1kW /m2，通常被作为测试太阳电池性能的标准光辐射强度。

太阳光辐射的能量非常巨大，从太阳到地球的总辐射功率比目前全世界的平均消费电力还要大数十万倍。

每年到达地球的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能。

太阳能不但数量巨大，用之不竭，而且是不会产生环境污染的绿色能源，所以大力推广太阳能的应用是世界性的趋势。

太阳能发电有两种方式。

光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸汽，再驱动汽轮机发电，太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高。

光—电直接转换方式是利用光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。

太阳能电池材料电子教案(提高非晶硅太阳电池转换效率的技术措施)

二、采用陷光结构以增加太阳电池的短路电流
1、减反射膜
2、表面绒面结构（受光面）
3、绒面被反射电极
三、获得高质量i层
1、L=utE (u、t :常数)
L→E→Emin→Nmin→i层中悬挂键、断键、空洞等缺陷→制备条件
2、制备条件
1衬底温度
2射频功率
3反应气体压力
四、提高n型层质量
1、n型层质量影响因素
问题：1、非晶硅半导体材料的4个基本特征
2、非晶硅太阳电池工作原理
3、不同衬底叠层非晶硅太阳电池的相同点和不同点
4、叠层电池各子电池i层要求
5、Pin集成型a-Si太阳电池制造工序及相关内容
6、对p型窗口材料的改进过程及改进界面特性的方法
Ⅲ、讲授新课：79分钟
6.2.1提高非晶硅太阳电池的转换效率的技术措施
授课日期
授课节次
授课班级
教学目的
1、掌握非晶硅太阳电池转换效率的技术措施
2、知道什么是陷光结构
3、理解i层质量的决定因素
教学重点
1、掌握提高ห้องสมุดไป่ตู้晶硅太阳电池转换效率的技术措施
2、陷光结构
教学难点
理解i层质量的决定因素
教学准备
教材教案
教学方法
探究式教学法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：2分钟
Ⅱ、复习旧课，导入新课：4分钟
3、预习6.2.2
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日
①载流子密度
②制备条件
2、制备条件
①衬底温度
②射频功率
4H2稀释率
五、采用叠层电池结构
I层要求：1、吸收系数
3、带隙宽度

太阳能电池材料电子教案(带硅材料工艺粉末带硅生长技术)

4、采用线牵引生长技术时，牵引线的作用、厚度的影响因素及缺点？
Ⅲ、讲授新课：70分钟
第九章带硅材料
9.1 .3枝网带硅工艺
一、工艺
原料----坩埚----熔化----种晶----提高熔硅过冷度----籽晶下端向两侧长出左右对称的针状晶体----提高伸拉速度----针状晶体两端装出枝网状晶体并不断向下和向中间延伸----带硅
3、优点：晶粒尺寸大
4、缺点：（1）缺陷多（2）原料来源受限
9.2带硅生长基本问题
一、边缘稳定性
1、定义
晶体生长时，带硅边缘需要约束，以便生长出宽度一致的带硅
2、不同技术的方法
（1）EFG
采用模具限制
（2）线牵引技术
利用能够抵挡高温的线材料
（3）枝网生长
利用枝晶沿边缘的生长造成了硅熔体在边缘的过冷，从而实现边缘稳定性
总结单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳电池的生产工艺及优缺点
课后5、6、7、8
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
二、热应力控制
1、热应力影响因素
温度梯度：（1）生长速率（2）冷却速率（3）隔热层
2、影响（后果）
缺陷、弯曲、断裂
三、产率
1、定义
单台设备单位时间的带硅产量
2、图表9.1
从表中数据可以看出
（1）RGS技术：产率最大（但因质量问题，未投入实际生产）
（2）SRG和DWG：生产能力低（但是设备简易，成本低、高度自动化）
授课日期
授课节次
授课班级
9.1 .3枝网带硅工艺
9.1.4衬底上带硅生长技术
9.1.5工艺粉末带硅生长技术
9.2带硅生长基本问题
知识拓展
教学目的

太阳能电池材料电子教案(铸造多晶硅概述)

4、易于大尺寸生长
（三）直拉单晶硅与铸造多晶硅比较（图8）
(四)铸造多晶硅的缺点
高密度位错、晶界、微缺陷、相对较高的杂质浓度(晶体与坩埚接触)
补充：1970年以前，直拉单晶硅是唯一大规模工业化生产的材料，高效率、工艺稳定成熟、但是成本相对较高。
1975→1976→1980年，非晶硅商品化，效率低、效率衰减、稳定性差。
Ⅴ、布置作业：1分钟
课后习题：1、2
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日教Biblioteka 难点掌握直拉单晶硅与铸造多晶硅的不同
教学准备
教材教案教参
教学方法
探究式教学法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：2分钟
组织课堂纪律点名
Ⅱ、复习旧课，导入新课：4分钟
问题：1、五种太阳电池用硅材料中，应用最广泛的是哪两种？
2、直拉单晶硅的制备工艺？机械加工工艺？
Ⅲ、讲授新课：78分钟
第八章铸造多晶硅
一、定义
利用铸造技术制备硅多晶体，称为铸造多晶硅。
二、电池材料整体发展状况
三、直拉与铸造的优势比较
（一）直拉单晶硅的成本弱势
1、种晶过程——人力成本增加
2、切片成圆——组件空间利用率小——成本增加
3、切片成方——原料利用率底——成本增加
（二）铸造多晶硅优势
1、制造成本底——自动化生产
2、材料利用率高
a、方形坩埚
b、废料再利用
3、晶体生长简便（无需缩颈、放肩、滚圆等过程）
1979→1980年，80年代末，铸造多晶硅和带状多晶硅得到快速发展。铸造多晶硅：10％（80年代末）→36％（1996）→50％以上（2001年）→53％（目前）成为最主要的太阳电池材料

太阳能电池材料电子教案(P-N结的形成)

2、原理（画出图形）
由于交界面处存在电子和空穴的浓度差，n型区中多数载流子电子要向p型区扩散，p型区中的空穴要向n型区扩散。
扩散后再交界面的n型区一侧留下带正电的离子施主，形成一个正电荷区；同理，在交界面的p区一侧留下带负电荷的离子受主，形成一个负电荷区域，这样，就在n型区和p型区的交界面的两侧形成一侧带正电荷而另一侧带负电荷的一层很薄的区域，称为空间电荷区，即通常所说的pn结。
6、复合
7、动态平衡
一定温度下，本征激发的电子空穴对数目与复合的电子空穴对数目相同，达到动态平衡。
Ⅳ、归纳总结：5分钟
强调两种运动和一种电场
Ⅴ、布置作业：1分钟
课后习题: 1、3、5
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
探究式教学法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分钟
组织课堂纪律、点名
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5分钟
提问：1、什么是空穴、电子空穴对、载流子、电子导电、空穴导电、本征导电、复合？
2、半导体定义？
3、载流子浓度与温度的关系？
Ⅲ、讲授新课：75分钟
2.3半导体特点
一、P-N结
1、定义（形成过程）
将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上，在他们的交界面形成PN结。
开始时，扩散运动占优势，空间电荷区两侧的正负离子逐渐增加，正负电荷逐渐增加，空间电荷区逐渐加宽，内建电场逐渐增强。但是，随着内建电场的增强，漂移运动逐渐增加，扩散运动开始减弱，最后，扩散运动和漂移运动趋向平衡，扩散运动不再发展，空间电荷区厚度不再增加，内建电场不再增强，此时扩散和漂移的载流子数相等而运动方向相反，达到动态平衡。
授课日期
授课节次
授课班级2.3 P-NFra bibliotek的形成教学目的

太阳能电池材料1

进入进入进入进入进入
进入
追逐太阳
一、本征吸收
一、光射到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收,如果物体是透明的,还有一部分光透过物体。不同的物体,对不同色光的反射、吸收以及透过的程度是不一样的....... 那半导体的厚度增加,是二、由图可知:入射光100%=反射光a%+ 不是吸收的光也多了? 折射光b% 三、半导体材料的吸收系数较大，能够强烈的吸收光的能量，被吸收的光能，将使材料中原子最外层的某些电子跃迁.
追逐太阳
二、光生伏特效应定义
早在1839年，法国科学家贝克雷尔就发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”。定义:半导体在受到光照时产生电动势的现象
光伏发电
定义: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
追逐太阳
空带空穴---电子对禁带
一、如果发生在导带或价带上，并没有产生多余的非平衡载流子电子和空穴。只是与晶格交换了能量，最终光能转换热能.
价带二、如果吸收的能量大于半导体的禁带宽度，就有可能是电子从价带跃迁到导带从而产生电子——空穴对，这种吸收称为本征吸收。
N=8
禁带允许带
主讲:陈鹏升
追逐太阳
一、半导体材料里有几种载流子?
分别是什么? 答: 二种分别是电子和空穴二、n型SI掺入的杂质是什么?
三、PN结的特点?PN结里载流子有几种运动?分别是什么? 答: 单向导电性二种运动扩散运动和漂移运动
里边的多子和少子分别是什么?
答: P
多子是电子,少子是空穴
追逐太阳
怎么发电的?

《太阳能电池及材料》课件

敏化太阳能电池，具有较低的生产成本和较高的光电转换效率。
其他新型太阳能电池技术
钙钛矿太阳能电池
利用钙钛矿材料作为吸光层，制备出高效低成本的太阳能电池。
异质结太阳能电池
通过在硅基太阳能电池表面制备一层薄薄的异质结，提高光吸收和光电转换效率。
串联太阳能电池
将不同类型或不同波段的太阳能电池串联起来，以提高光电转换效率和拓宽光谱响应范围。
太阳能电池技术
03
晶体硅制备技术
01
02
03
提纯技术
通过化学气相沉积、区熔法等技术，将硅元素提纯至99.9999%以上，以满足太阳能电池制造的需求。
单晶硅制备技术
通过直拉法、悬浮区熔法等技术，制备出高质量的单晶硅，以提高太阳能电池的光电转换效率。
多晶硅制备技术
通过定向凝固、烧结法等技术，制备出多晶硅，降低生产成本，提高产量。
太阳能电池的种类与特点
晶体硅太阳能电池
染料敏化太阳能电池
效率高、技术成熟、应用广泛，但成本较高。
制造成本低、可印刷制备、颜色可调，但稳定性较差。
薄膜太阳能电池
成本低、制造工艺简单、可弯曲，但效率相对较低。
太阳能电池的应用领域
光伏发电
将太阳能转换为电能，用于家庭、工业和商业
领域。
太空探测器能源
太阳能电池的挑战
05
与解决方案
提高光电转换效率的挑战与解决方案
挑战：目前太阳能电池的光电转换效率普遍较低，限制了其应用范围和发电效果。
引入光学元件和热力学技术，减少能量损失，提高太阳能电池的能量收集效率。
优化太阳能电池的制造工艺，提高生产效率和产品质量。
解决方案

太阳能全教材面培训资料

c
a1
a2
b a3
a
面心立方
晶胞基矢：a ai ,b aj, c ak
ab c
原胞基矢
aa12a2a2((jikk))
a3

a 2
(i

j)
a1 a2 a3
1、通过晶格的格点可做许多间距相同而相互平行的平面，为晶面。
× a)。相当于225 ～285Kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。
2）二类地区：全年日照时数为3000～3200h，辐射量在（586 ～670）×104KJ/(cm2
× a)。相当于200～250Kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
原胞基矢
a a1 2 (i j k )
a2

a 2
(i

j

k)
a3

a 2
(i

j

k)
a1 a2 a3
在体心立方格子的晶胞中，以一个顶点作为原点，向近邻3个体心格点作出3个基矢，由此3个基矢构成的平行六面体就是体心立方的原胞。
视运动：假定地球是静止的，太阳在围绕地球转动。
夏至 6.21
3.21 9.23
春分
秋分
冬至 12.22
1.8 日照数据
设计光伏系统时，理想的情况是掌握有该系统安装地日照情况的详细记录。
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致可分为五类地区：
1）一类地区：全年日照时数为3200～3300h，辐射量在（670 ～837）×104KJ/(cm2

太阳能电池材料电子教案(太阳电池的制备和结构非晶硅薄膜太阳电池)

P:入射光层
N:基底层
四、工艺
清晰衬底---烘干玻璃衬底---生长透明导电膜----激光切割---生长pin（不同生长室内）---激光切割----溅射铝膜---切割制电极
五、pin结
1、方法：离子气相沉积法
2、原理：硅烷分解生成硅和氢气
六、光电转换效率低的原因
1、带隙较宽---电子激发能高
2、迁移边存在高密度尾态---掺杂后形成的电子空穴仅有部分成为自由电子
3、材料阻态密度较高----载流子复合概率大
4、p区、n区电阻率高----电阻率反映导电性能
七、提高效率的途径
4.2.5多晶硅薄膜太阳电池
一、工艺
衬底加热（1000摄氏度）----利用SiH4/SiHCL4分解得Si----沉积在衬底上
----通入硼烷----p型硅薄膜（非晶态）----再结晶（多晶硅薄膜）----扩散
2、双结
（1）AlGaAs/GaAs（Ge）（2）GaInP/GaAs
优点：光电转换效率较高
不足：成本高、工艺复杂
总结：结越多，光电转换效率越高，成本越高，工艺越复杂
4.3.2非晶硅薄膜太阳电池
一、优点
重量轻、工艺简单、成本低、耗能少、弱光条件下也能发电
二、用途
电子计算器、手表、路灯
三、pin
I:光敏区
授课日期
授课节次
授课班级
4. 3薄膜太阳电池
4.3.1砷化镓薄膜太阳电池
4.3.2非晶硅薄膜太阳电池
4.3.3多晶硅薄膜太阳电池
教学目的
1、简单了解砷化镓薄膜太阳电池
2、掌握非晶硅太阳电池的优点及材料特点
转换效率低、稳定性差的原因
3、简单了解多晶硅薄膜太阳电池的制备过程

太阳能电池材料ppt课件

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非晶硅太阳能电池
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三种硅基太阳能电池性能分析
种类
优势
劣势
转换效率
单晶硅太阳能电池
转化效率最高，技术最为硅消耗量大，成本高，工艺
成熟
复杂
16%-20%
多晶硅太阳能电池
转化效率较高
多晶硅生产工艺复杂，供应受限制
14%-16%
非晶硅薄膜太阳能电池
成本低，可大规模生产
几种材料能源转换效率
35 30 25 20 15 10
5 0
单晶硅多晶硅非晶硅砷化镓碲化镉硒化铜铟纳米晶硅微晶硅聚合硅
能源转换效率（%）
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50
各类太阳能性能比较
种类
材料
太阳能单电池效率
单晶硅
15~24%
太阳能电池模块效
率
主要制备方法
13~20%
表面结构化发射区钝化分区掺杂
转换效率不高，光致衰退效率
9%-13%
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微晶硅太阳能电池
(4)微晶硅(μc-Si)太阳能电池
非晶硅对红外区域太阳辐射不敏感，本身具有光致衰退效应，稳定性不好，在非晶硅薄膜基础上经退火处理得到微晶硅薄膜太阳能电池，稳定性和光转换效率得到提高。（禁带宽度接近单晶硅，为1.12e V）。
单晶硅电池转换效率最高，但生产成本高。
第二代：薄膜太阳能电池
基于薄膜技术基础之上，主要采用非晶硅及氧化物等为材料。效率比第一代低，但生产成本最低。
第三代：化合物薄膜太阳能电池（铜铟硒（CIS））等及薄膜Si系太阳能电池。
转化效率高，低成本，存在潜在庞大的经济效应。

太阳电池材料教学大纲

太阳电池材料教学大纲课程名称：太阳电池材料课程目标：1. 理解太阳能转化原理和太阳电池的基本结构；2. 了解常见的太阳电池材料及其特性；3. 掌握太阳电池材料的制备方法和性能测试技术；4. 培养学生的实验设计和科学研究能力；5. 培养学生对可再生能源的意识和环境保护的责任感。

课程内容：单元一：太阳能转化原理（2课时）-简要介绍太阳能的来源和转化过程；-解释太阳能转化为电能的基本原理。

单元二：太阳电池的基本结构和工作原理（3课时）-介绍太阳电池的基本结构，包括正、负电极和光吸收层；-解释太阳电池的工作原理和光电效应。

单元三：硅基太阳电池材料（4课时）-详细介绍硅基太阳电池材料的种类，如单晶硅、多晶硅和非晶硅等；-分析不同材料的特性和优缺点；-探讨硅基太阳电池材料的制备方法和性能测试技术。

单元四：其他太阳电池材料（4课时）-介绍其他常见的太阳电池材料，如铜铟镓硒薄膜太阳电池、有机太阳电池等；-分析不同材料的特性和应用场景；-探讨其他太阳电池材料的制备方法和性能测试技术。

单元五：实验设计与科学研究（3课时）-引导学生设计和进行太阳电池材料的制备实验；-培养学生的实验技巧、数据分析和结果评价能力；-鼓励学生进行科学研究，提出问题和解决方案。

单元六：环境意识与可持续发展（2课时）-探讨太阳能利用在环境保护和可持续发展中的重要性；-引导学生思考并讨论太阳能利用的挑战和未来发展方向。

教学方法：-讲授：通过课堂讲解，向学生传授太阳电池材料的相关知识；-实验：组织学生进行太阳电池材料制备实验，培养实验技能和科学思维；-讨论：开展小组讨论，鼓励学生分享观点和分析问题；-研究项目：指导学生进行小规模科研项目，提升解决问题的能力。

考核与评价：-平时表现：包括课堂参与、实验报告、小组讨论等；-成绩考核：包括期中考试、期末考试或项目报告等。

备注：以上教学大纲仅供参考，具体的课程安排和内容根据不同学校和教师的实际情况进行调整。