太阳能电池历史、原理、分类
太阳能电池ppt课件
薄硅/陶瓷 CdTe
CIS
0.26-0.3 0.39-0.3
0.18-/
90年代中 80年代中
00年代初
2001、2002年太阳电池的产量及份额
2001 mc-Si 184.85 47.33% Sc-Si 137.18 35.13% a-Si 33.68 8.62% a-Si/Cz 18.0 4.61% RibbonSi 13.6 3.48 % CdTe 1.53 0.39% CIS 0.7 0.18% Si/LCS 1.0 0.26% C-Si/Sc-Si
2.2.2.2 化合物电池 CIGS 电池:提高效率,大面积重复性,S代Se CdTe电池:提高效率,大面积重复性 Gratzel电池 -高效染料,固体或准固态电 解质, 提高效率,大面积重复性 有机电池 -高效电子受体 和给体以及材料,提 高效率 3.新型概念电池:量子点、量子阱电池,中间带 光伏电池,带隙递变迭层电池等,尚处在理论探索、 概念研究和验证阶段。
正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上, 汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点 的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用 红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出 的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极6片电池串接在一起形成一个组件 串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个 膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的 大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不 同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正 面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上, 这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃 和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好, 准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和 EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位 置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次: 由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备,它在能源领域具有重要的意义。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历史,包括关键的里程碑和技术发展。
1. 太阳能电池的起源太阳能电池的概念最早可以追溯到19世纪初。
1839年,法国科学家贝克勒尔发现了光电效应,即光线照射到某些材料上时会产生电流。
这个发现为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 第一代太阳能电池:硅基太阳能电池20世纪50年代,贝尔实验室的科学家们首次成功创造出可用的太阳能电池。
这种太阳能电池采用硅作为半导体材料,通过光照射到硅材料上产生电流。
硅基太阳能电池具有较高的效率和稳定性,成为当时主要的太阳能电池技术。
3. 第二代太阳能电池:薄膜太阳能电池20世纪70年代,科学家们开始研发新型的太阳能电池技术,以降低成本并提高效率。
薄膜太阳能电池应运而生,它采用较薄的材料作为光吸收层,如铜铟镓硒(CIGS)和铜铟镓硫(CIGS)。
这些材料具有较高的光吸收系数和较高的转换效率,同时可以通过卷绕和灵便的设计实现更广泛的应用。
4. 第三代太阳能电池:多结太阳能电池随着对太阳能电池技术的不断研究,人们开始寻求更高效率和更低成本的解决方案。
第三代太阳能电池的代表是多结太阳能电池,它采用多层结构,每一个层都能吸收不同波长的光线。
这样可以提高光电转换效率,并实现更广泛的光谱范围的吸收。
多结太阳能电池目前仍在研究和开辟阶段,但已经显示出巨大的潜力。
5. 未来发展趋势太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源技术,具有广阔的应用前景。
随着技术的进步和成本的降低,太阳能电池的市场份额将不断增加。
未来的发展趋势包括提高效率、降低成本、增加可靠性和延长寿命。
同时,太阳能电池与其他能源技术的结合,如储能技术和智能电网,将进一步推动太阳能电池的发展。
总结:太阳能电池的发展历史经历了多个阶段,从硅基太阳能电池到薄膜太阳能电池,再到多结太阳能电池。
每一个阶段都有重要的技术突破和发展,推动太阳能电池的效率和可靠性不断提高。
太阳能电池发展历史独家收集整理
太阳能电池的开展历史太阳能光伏发电最核心的器件——太阳电池。
从1839年法国科学家E. Becquerel发现液体的光生伏特效应〔简称光伏现象〕算起,太阳能电池已经经过了160多年的漫长的开展历史。
从总的开展来看,根底研究和技术进步都起到了积极推进的作用。
对太阳电池的实际应用起到决定性作用的是美国贝尔实验室三位科学家关于单晶硅太阳电池的研制成功,在太阳电池开展史上起到里程碑的作用。
至今为止,太阳能电池的根本结构和机理没有发生改变。
太阳电池后来的开展主要是薄膜电池的研发,如非晶硅太阳电池、CIS太阳电池、CdTe太阳电池和纳米燃料敏化太阳电池等,此外主要的是生产技术的进步,如丝网印刷、多晶硅太阳电池生产工艺的成功开发,特别是氮化硅薄膜的减反射和钝化技术的建立以及生产工艺的高度自动化等。
回忆历史有利于了解光伏技术的开展历程,按时间的开展顺序,将于太阳电池开展有关的历史事件汇总如下:1893年法国实验物理学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应,简称为光伏效应。
1877年W.G.Adams和R.E.Day研究了硒〔Se〕的光伏效应,并制作第一片硒太阳能电池。
1883年美国创造家CharlesFritts描述了第一块硒太阳能电池的原理。
1904年Hallwachs发现铜与氧化亚铜〔Cu/Cu2O〕结合在一起具有光敏特性;德国物理学家爱因斯坦〔AlbertEinstein〕发表关于光电效应的论文。
1918年波兰科学家Czochralski开展生长单晶硅的提拉法工艺。
1921年德国物理学家爱因斯坦由于1904年提出的解释光电效应的理论获得诺贝尔〔Nobel〕物理奖。
1930年ng研究氧化亚铜/铜太阳能电池,发表“新型光伏电池〞论文;W.Schottky发表“新型氧化亚铜光电池〞论文。
1932年Audobert和Stora发现硫化镉(CdS)的光伏现象。
1933年L.O.Grondahl发表“铜-氧化亚铜整流器和光电池〞论文.1951年生长p-n结,实现制备单晶锗电池。
太阳能电池的工作原理及种类
侧带正电。这是由于P 型半导体多空穴 ,N 型半导体多 自由电子 , 出现了浓度差。N 区的电子会扩散到P 区,P 区的空穴会扩散到N 区,一旦扩散就形成 了一个 由N 指向P 的内建电场 ,从 而阻止扩散 进行 。达到平衡后 ,就形成了这样一个特殊的薄层形成 电势差 , 这就是P N 结 ( 图2)。当太 阳光照射这种半导体材料时 ,能量大 于禁带宽度的光子在P N 结两边的P 区和N 区发生本征吸收 ,从而激 发产生很多的电子一 空穴对 即光生载流子 ,P N 结界面附近的电子 和空穴在复合之前 ,将在内建电场的作用下相互分离。电子向带
1 6 6
应 方 法论
2 0 1 3 耢 年 第期 1 霸
太 阳能 电池的工作 原理及种 类
罗 扬
( 中南大学 冶金科 学与工程学院 ,湖南长沙 4 1 0 0 8 3 ) 摘 要 该文从 能源角度入手分析 了太阳能 电池对未来社会发展 的重要性 ,指 出了太阳电池的发展历程 ,工作原理和分类 ,
进入 2 1 世 纪 ,环境 和能 源问题 是 当前整
个 国际社 会 所共 同面 临的两 大 问题 。随着世 界人 口增 长 、经 济发展 ,人 类社会 活 动对 能
源 的需 求 越 来 越 大 。根 据 国 际 能 源 署 的 预 测 ,在 未来 的近 3 0 年 间 ,全 球一 次能 源需 求 年平均增幅达到1 . 7 % , ̄ 1 1 2 0 3 0 年 时 ,年 需 求量 将 达 到 1 5 3 亿 吨石 油 当量 。特 别 是 近几 年来 ,能 源 ,特 别是 石油 短缺 问题越 来 越突 出 , 由此 引发 了许 多 国际和社 会争 端 。为 了 保持 整个 社会 生产 的不 断发展 和人 民生 活水 平的不断提高 ,人们逐渐把关注的重点转移 到新 能源 的开 发 和利用 上 。 新 能源一 般 是指在新 技 术基 础上 加以 开 发 利用 的可再 生 能源 ,包括 太 阳能 、生物 质 能 、水能 、风 能 、地热 能 、波 浪 能 、洋 流能 和 潮汐 能 ,以及 海洋 表 面 与 深层 之 间 的热循 环 等 ;此 外 ,还 有 氢能 、沼气 、酒精 、甲 醇 等 。 而太 阳能是 一种 取 之 不尽 ,用之 不竭 的无 污染 能 源 。有人 将 原 子 核 能和 太 阳 能称 为 2 l 世 纪 的能 源 。利 用 太 阳能 进行 光 热 、 光 电转 换 ,开 发太 阳电池 成 为解 决 世界 范 围 内 的能 源危 机 和环 境 污染 的重要 途 径 。制 造 出廉 价 、高 效 、低 成本 的太 阳 电池 ,大 规 模利 用太 阳能 一直 是科 学家追 求 的 目标 。 太 阳能 是 来 自于 太 阳 内部 核 聚 变所 释 放 的 能 量 。据 粗 略 统 计 ,太 阳 的 发 光 度 , 即 太 阳 向 宇 宙 全 方 位 辐 射 的 总 能 量 流 是 4 x 1 0 2 6 J / s 。其 中向地 球输 送 的光 和热 可达 2 . 5×1 0 e a l / m i n ,相 当 于燃烧4 ×1 0 s t 烟煤所产生的能量。一年 中太阳辐射到地球表面的 能量 ,相 当于人类现有各种能源在同期 内所提供能量的上万倍。 所 以 ,如何 高 效并 且低 成 本 的利 用 太 阳能一 直 是 近年 来 的研 究 热 点。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池,也被称为光伏电池,是一种能够将太阳能转化为电能的装置。
它的发展历史可以追溯到19世纪初,经过了几个重要的里程碑式的发展阶段。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历史。
1. 早期研究(19世纪初至20世纪中叶)太阳能电池的研究始于19世纪初,当时科学家开始尝试将太阳能转化为电能。
1839年,法国物理学家贝克勒尔发现了光电效应,这是太阳能电池研究的基础。
1883年,美国发明家查尔斯·福克斯在实验室中创造了第一块光电池,但效率很低,无法实际应用。
2. 硅太阳能电池的诞生(20世纪中叶)20世纪中叶,硅太阳能电池的诞生标志着太阳能电池的重要突破。
1954年,贝尔实验室的科学家发明了第一块高效的硅太阳能电池。
这种电池利用硅半导体材料,通过光电效应将太阳能转化为电能。
这一发明引起了广泛的关注,并在航天、电力等领域得到了应用。
3. 多晶硅太阳能电池的发展(20世纪后半叶)20世纪后半叶,科学家们继续改进太阳能电池的效率和成本。
传统的硅太阳能电池使用单晶硅材料创造,成本较高。
为了降低成本,研究人员开始使用多晶硅材料创造太阳能电池。
多晶硅太阳能电池的创造工艺更简单,成本更低,同时效率也有所提高。
这种电池逐渐成为主流,并在太阳能发电领域得到广泛应用。
4. 薄膜太阳能电池的兴起(21世纪初)21世纪初,薄膜太阳能电池的兴起引起了行业的关注。
薄膜太阳能电池采用柔性材料创造,具有轻薄灵便的特点,可以应用于各种形状和表面。
这种电池的创造成本更低,生产工艺更简单,但效率相对较低。
然而,随着技术的进步,薄膜太阳能电池的效率逐渐提高,有望成为未来太阳能电池的重要发展方向。
5. 第三代太阳能电池的探索(当前)当前,科学家们正在探索第三代太阳能电池的发展。
第三代太阳能电池主要关注于提高效率、降低成本和改善可持续性。
其中,有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、量子点太阳能电池等技术被广泛研究。
这些新型太阳能电池材料和结构的应用有望进一步提高太阳能电池的效率和可靠性。
光伏电池技术的发展历史
光伏电池技术的发展历史光伏电池技术,即利用太阳能光伏效应将太阳辐射能转化为电能的技术,自19世纪末以来逐渐发展壮大。
本文将从早期的发现和研究开始,追溯光伏电池技术的发展历程。
1. 早期发现和研究光伏效应的原理最早可以追溯到1839年,法国科学家贝克勒尔夫妇发现了光照射下的二极管效应。
此后,一系列科学家如爱迪生、伏打等都对光伏效应进行了深入研究,打下了光伏电池技术发展的基础。
2. 第一代光伏电池20世纪50年代,贝尔实验室的科学家发明了第一块实用的光伏电池。
这种电池采用硅材料,效率较低,但标志着光伏电池技术进入了实用化阶段。
3. 第二代光伏电池20世纪70年代至80年代,随着材料科学的发展,第二代光伏电池开始出现。
这些电池采用了新型材料,如多晶硅、单晶硅等,相比第一代电池,其效率和稳定性有了显著提高。
同时,生产工艺也得到了改进,使得光伏电池的成本逐渐下降。
4. 第三代光伏电池20世纪90年代至21世纪初,第三代光伏电池开始崭露头角。
这些电池利用了新型材料和结构设计,如染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等。
与传统硅基光伏电池相比,第三代电池具有更高的转化效率和更低的成本,并且可以灵活应用于各种形状和表面。
5. 第四代光伏电池近年来,第四代光伏电池开始成为研究的热点。
这些电池利用了新兴的材料和技术,如钙钛矿太阳能电池、有机无机杂化太阳能电池等。
这些新型电池在效率、稳定性和可制备性方面都有了显著的提高,有望成为未来光伏电池技术的主流。
6. 光伏电池的广泛应用随着光伏电池技术的不断发展,其在能源领域的应用也日益广泛。
光伏电池可以用于发电站、家用光伏系统、移动充电设备等多个领域。
尤其是在远离电网的地区,光伏电池系统成为一种可靠的清洁能源解决方案。
7. 发展前景和挑战光伏电池技术的发展前景广阔,但也面临一些挑战。
其中之一是提高光伏电池的转化效率,以进一步降低成本和提高能源利用率。
另外,光伏电池的可持续性和环境影响也需要进一步研究和改进。
太阳能电池技术的发展历程
太阳能电池技术的发展历程自从人类发现太阳的能量可以转化为电能后,太阳能电池技术就开始了它的发展历程。
本文将为大家介绍太阳能电池技术的发展历程。
一、太阳能电池技术的起源太阳能电池是一种可将太阳能转换成电能的装置。
它的原理基于光电效应,即在光子的作用下,物质产生电子受激跃迁。
太阳能电池的历史可以追溯到19世纪末期,瑞士科学家亨利·贝克勒尔于1839年首次发现了光电效应。
二、第一代太阳能电池1901年,美国发明家查尔斯·费奇申请了太阳能电池的专利,这被认为是第一代太阳能电池。
它的结构非常简单,由一个覆盖了真空玻璃的铜板和一个铂电极组成,中间间隔着一层半导体硒。
1921年,阿尔伯特·爱因斯坦描述了光电效应,并从理论上解释了太阳能电池的工作原理。
这个重大的发现为太阳能电池技术的进一步发展奠定了基础。
三、第二代太阳能电池1954年,美国贝尔实验室的研究员首次制造出硅基太阳能电池。
这被视为第二代太阳能电池的标志性事件。
硅基太阳能电池的结构较复杂,由P型硅、N型硅、以及铝电极和银电极等组成。
硅基太阳能电池的效率仅为6%,可谓是相当低的。
四、第三代太阳能电池20世纪90年代末和21世纪初,以钙钛矿和有机分子为代表的第三代太阳能电池开始走向实用化。
第三代太阳能电池的优点是成本低、效率高、环保、轻便等。
其中最成功的一种是钙钛矿太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池的工作原理类似于硅基太阳能电池,但具有更高的转换效率和更低的成本。
在2014年,日本团队创造了一种钙钛矿太阳能电池,其效率高达19.3%,媲美硅基太阳能电池。
五、未来展望太阳能电池技术正在不断发展,未来的展望也很光明。
一个可能的技术是使用纳米立方晶体,这种晶体比传统钙钛矿更稳定,并且可以通过简单的过程制造出来。
还有其他的技术,比如有机太阳能电池和钙铁钛矿太阳能电池等。
总之,太阳能电池技术是一项快速发展的技术。
随着技术的不断进步,太阳能电池的效率将会越来越高,成本也会越来越低,相信在不久的将来,太阳能电池将会成为主要的能源来源之一。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,其发展历史可以追溯到19世纪初。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历程,包括关键技术突破、应用领域拓展以及未来发展趋势。
1. 太阳能电池的起源太阳能电池的概念最早由法国物理学家爱德蒙·贝克勒耳在1839年提出。
他发现,当光照射到某些材料上时,会产生微弱的电流。
这一现象被称为光电效应,为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 第一代太阳能电池:硒光电池在19世纪末,美国发明家查尔斯·费德尔和威廉·莫尔斯发明了第一种实用的太阳能电池,即硒光电池。
这种光电池利用硒的光电效应将太阳能转化为电能。
然而,硒光电池效率低下且成本高昂,限制了其应用范围。
3. 第二代太阳能电池:硅光电池20世纪50年代,贝尔实验室的科学家发明了硅光电池,标志着第二代太阳能电池的诞生。
硅光电池利用硅材料的光电效应将太阳能转化为电能。
硅光电池的效率相对较高,且成本逐渐降低,使其在航天、通信和农业等领域得到了广泛应用。
4. 第三代太阳能电池:多晶硅光电池和薄膜太阳能电池20世纪70年代,多晶硅光电池和薄膜太阳能电池成为第三代太阳能电池的代表。
多晶硅光电池采用多晶硅材料制造,相比单晶硅光电池,其制造成本更低,但效率稍低。
薄膜太阳能电池采用薄膜材料制造,具有灵活性和轻便性,适用于一些特殊应用场景。
5. 第四代太阳能电池:有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池近年来,有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池成为第四代太阳能电池的研究热点。
有机太阳能电池利用有机半导体材料将太阳能转化为电能,具有制造成本低、柔性可塑等优势。
钙钛矿太阳能电池利用钙钛矿材料的光电效应,具有高效率和制造成本低的特点。
6. 太阳能电池的应用领域拓展随着太阳能电池技术的不断进步,其应用领域也在不断拓展。
太阳能电池广泛应用于航天、通信、农业、建筑等领域。
在航天领域,太阳能电池被用于为卫星和航天器供电;在通信领域,太阳能电池被用于为远程通信设备和无线电台供电;在农业领域,太阳能电池被用于为灌溉系统和农业设备供电;在建筑领域,太阳能电池被用于建筑一体化和城市光伏发电。
太阳能电池的发展和应用
太阳能电池的发展和应用太阳能电池被誉为未来能源的代表,是目前最为环保和可再生的能源之一。
近年来,随着技术的不断进步和成本的不断降低,太阳能电池的应用范围也在不断拓展。
本文将从太阳能电池的发展历程、技术原理、应用领域等方面进行探讨。
一、太阳能电池的发展历程太阳能电池的历史可以追溯到19世纪初,当时科学家们发现在某些材料中会发生光致电势差,即一种从光能转换为电能的现象。
随着对这种现象的深入研究,1954年,贝尔实验室的三位科学家成功地发明了第一块太阳能电池。
这种太阳能电池由单层硅制成,只能转换10%的光能,且制作成本昂贵,应用十分有限。
20世纪60年代,随着半导体技术的不断成熟,太阳能电池的制作工艺得到了很大的改进,应用领域也逐渐拓展。
上世纪70年代,随着国际油价的急剧上涨,太阳能电池开始得到广泛关注,各国政府也开始对太阳能电池技术进行投资支持。
此后,太阳能电池的技术水平和市场规模不断提高,应用范围也越来越广泛。
二、太阳能电池的技术原理太阳能电池是一种利用光生电效应将光能转换成电能的器件。
太阳能电池的基本结构是由一层n型半导体和一层p型半导体组成的p-n结,两者之间形成的势垒可以将光能转换为电能。
当太阳光照射到太阳能电池表面时,电子会被激发跃迁到导带中,形成正电荷空穴,这样就产生了电流。
太阳能电池的转换效率取决于材料的能带结构、电荷传输效率以及光吸收量等因素。
目前,太阳能电池的主要材料包括单晶硅、多晶硅、铠体硅、氨化铟镓锌和有机薄膜等。
其中,单晶硅是目前最为普及的材料,它的转换效率达到了20%以上,但制造成本较高;多晶硅制造成本较低,转换效率也较高,但是粗糙的表面会导致损失一定的光能;铠体硅则是一种新型材料,具有转换效率高、成本低、稳定性强等优势。
三、太阳能电池的应用领域太阳能电池是一种非常环保和可再生的能源,其应用领域非常广泛。
目前,太阳能电池的主要应用领域包括:家庭光伏发电、太阳能热水器、太阳能灯具、航空航天和卫星技术等。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种能够将太阳光转化为电能的装置,它的发展历史可以追溯到19世纪。
以下是太阳能电池发展历史的详细描述。
1. 19世纪初期太阳能电池的诞生1839年,法国物理学家安东尼·贝克勒尔发现了光电效应,即光照射到某些物质上时会产生电流。
这一发现为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 20世纪初期的太阳能电池研究20世纪初,物理学家爱因斯坦对光电效应进行了深入研究,并提出了解释光电效应的理论。
这一理论的建立进一步推动了太阳能电池的研究。
3. 第一代太阳能电池的诞生1954年,美国贝尔实验室的科学家发明了第一代太阳能电池,采用了硅材料制成的PN结构。
这种太阳能电池的效率较低,但标志着太阳能电池的商业化应用的开始。
4. 太阳能电池的进一步发展在接下来的几十年里,太阳能电池经历了不断的改进和创新。
研究人员发现了更高效的材料,如多晶硅和单晶硅,并提出了新的电池结构,如薄膜太阳能电池和有机太阳能电池。
5. 太阳能电池的商业化应用随着太阳能电池技术的不断进步,太阳能电池开始在各个领域得到广泛应用。
太阳能电池板被安装在房屋屋顶上,用于发电;太阳能电池还被应用在航天器、卫星和无人机等领域,提供独立的电力供应。
6. 太阳能电池的效率提升近年来,太阳能电池的效率不断提升。
研究人员利用纳米技术、多结构设计和新型材料等手段,将太阳能电池的转换效率提高到了20%以上。
此外,太阳能电池的成本也在不断降低,推动了太阳能发电的普及和应用。
7. 太阳能电池的未来发展趋势太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源技术,具有广阔的发展前景。
未来,太阳能电池有望进一步提高效率、降低成本,并与其他能源技术相结合,如储能技术和智能电网,实现可持续发展。
总结:太阳能电池的发展历史可以追溯到19世纪初期的光电效应发现。
经过多年的研究和创新,太阳能电池从第一代硅材料制成的PN结构发展到多晶硅、单晶硅、薄膜和有机太阳能电池等多种类型。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史引言概述:太阳能电池是一种能够将太阳光转化为电能的装置,是可再生能源中的重要组成部份。
随着科技的不断进步,太阳能电池的发展历史也经历了多个阶段,从最初的实验性质到如今的商业化应用,太阳能电池在能源领域的地位日益重要。
一、实验阶段(19世纪初-20世纪中叶)1.1 1839年,法国物理学家贝克勒耳首次发现光照下的电化学效应,奠定了太阳能电池的基础。
1.2 1883年,美国发明家查尔斯·福特·霍尔利创造出第一个实际可用的太阳能电池,这是太阳能电池发展的开端。
1.3 20世纪中叶,太阳能电池开始进入实验室和一些特定领域的应用,但效率低、成本高限制了其发展。
二、商业化阶段(20世纪后半叶至今)2.1 20世纪70年代,油价危机催生了对可再生能源的需求,太阳能电池逐渐受到重视。
2.2 20世纪80年代,太阳能电池的商业化应用开始扩大,用于一些特定领域如宇航技术和远程地区的电力供应。
2.3 21世纪以来,太阳能电池的技术不断创新,效率提高、成本下降,逐渐走向大规模商业应用。
三、技术突破(21世纪初至今)3.1 多晶硅太阳能电池的发展,提高了太阳能电池的效率和稳定性。
3.2 薄膜太阳能电池的浮现,使得太阳能电池更轻薄、灵便,适合于更多场景。
3.3 高效率太阳能电池技术的研究,如PERC、HJT等,进一步提升了太阳能电池的性能。
四、产业化应用(近年至今)4.1 太阳能电池在屋顶光伏、光伏电站等领域的广泛应用,成为清洁能源领域的主力之一。
4.2 太阳能电池的成本不断下降,使得太阳能发电成本逐渐接近传统能源,逐渐实现商业化竞争力。
4.3 太阳能电池的智能化应用,如与储能系统、智能逆变器等的结合,提高了太阳能电池的整体效益。
五、未来展望5.1 随着技术的不断进步,太阳能电池的效率将继续提高,成本将继续下降,太阳能发电将更加普及。
5.2 太阳能电池与能源储存技术的结合将成为未来发展的重要方向,解决太阳能发电的间歇性问题。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备,它的发展历史可以追溯到19世纪初。
以下将详细介绍太阳能电池的发展历程。
1. 19世纪初:光电效应的发现太阳能电池的基础是光电效应,即光照射到某些物质表面时,会产生电流。
1839年,法国物理学家贝克勒尔首次发现了光电效应。
他发现,当光照射到金属板上时,会引起电流的流动。
这一发现为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 20世纪初:第一代太阳能电池的诞生1904年,美国科学家查尔斯·菲茨杰拉德和华伦斯·斯密斯发明了第一代太阳能电池。
他们使用硒作为光敏材料,将其暴露在阳光下,通过光电效应产生电流。
尽管这种太阳能电池转换效率很低,但它标志着太阳能电池的诞生。
3. 20世纪50年代:硅太阳能电池的发展20世纪50年代,美国贝尔实验室的研究人员发明了第一种硅太阳能电池。
他们将硅材料与其他材料结合,形成为了一种能够更高效地转换太阳能的太阳能电池。
这种硅太阳能电池的转换效率较高,成为当时最常用的太阳能电池。
4. 20世纪70年代:太阳能电池商业化20世纪70年代,由于能源危机的影响,人们对可再生能源的需求增加。
太阳能电池作为一种可再生能源的代表,开始被广泛应用。
太阳能电池的商业化生产也在这一时期开始。
美国、日本等国家的公司纷纷投入太阳能电池的研发和生产,太阳能电池的产量大幅增加。
5. 21世纪初:太阳能电池的技术突破21世纪初,太阳能电池的技术取得了重大突破。
研究人员开始探索新的太阳能电池材料和结构,以提高太阳能电池的转换效率。
其中,薄膜太阳能电池、多结太阳能电池等新型太阳能电池相继问世。
这些新型太阳能电池具有更高的转换效率和更低的创造成本,推动了太阳能电池产业的快速发展。
6. 当前和未来:太阳能电池的广泛应用如今,太阳能电池已经广泛应用于各个领域。
在家庭和商业建造中,太阳能电池用于发电,为电力需求提供可再生能源。
在交通运输领域,太阳能电池被用于汽车、飞机和船只等交通工具的动力系统。
太阳能光伏电池综述
太阳能光伏电池综述一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,清洁、可再生能源的开发和利用受到了越来越多的关注。
太阳能光伏电池作为一种将太阳能直接转换为电能的装置,具有无污染、可再生、资源丰富等优点,因此成为了当前研究的热点。
本文旨在对太阳能光伏电池进行全面的综述,包括其基本原理、发展历程、主要类型、性能评估、应用领域以及未来发展趋势等方面。
通过本文的介绍,读者可以深入了解太阳能光伏电池的相关知识,为太阳能光伏技术的进一步研究和应用提供参考。
二、太阳能光伏电池的基本原理太阳能光伏电池,又称为太阳能电池,是一种能将太阳光直接转换为电能的半导体器件。
其基本原理基于光生电效应,即当太阳光照射在光伏电池的表面时,光子会与电池内的半导体材料发生相互作用,导致电子从原子中逸出,形成光生电流。
太阳能光伏电池的核心构造是PN结,也就是由P型半导体和N型半导体接触形成的结构。
在PN结中,由于两侧半导体中的电荷载流子浓度不同,会形成内建电场。
当太阳光照射在光伏电池上时,光子被电池吸收并激发出电子-空穴对。
这些电子-空穴对在内建电场的作用下分离,电子流向N型区域,空穴流向P型区域,从而在电池的两端形成电势差,即光生电压。
光生电流和光生电压的产生是太阳能光伏电池工作的基础。
通过连接外部电路,光生电流可以驱动电路中的负载工作,从而实现太阳能到电能的转换。
而光生电压的大小则取决于光伏电池的材料性质、光照强度、光谱分布以及电池的工作温度等因素。
为了提高太阳能光伏电池的转换效率,科学家们不断研究和开发新型半导体材料、优化电池结构、改进制造工艺等。
随着光伏技术的不断发展,太阳能光伏电池在能源领域的应用也日益广泛,包括太阳能发电站、太阳能屋顶、移动能源系统等,为实现可持续能源利用和减少环境污染做出了重要贡献。
三、太阳能光伏电池的分类太阳能光伏电池,又称太阳能电池,是一种能够直接将太阳能转化为电能的器件。
随着技术的不断进步,太阳能光伏电池的种类也日益丰富,各具特色。
太阳能电池的研究进展及展望
太阳能电池的研究进展及展望近年来,随着环保意识的提高和传统能源的枯竭,太阳能电池(Solar Cell)作为一种清洁能源正在逐渐普及和发展。
太阳能电池最初是由费曼(Richard Feynman)等科学家在上个世纪五六十年代发明的,随着半导体材料科技的发展,太阳能电池的效率越来越高,从最初的3%到现在的22%以上。
本篇文章将从太阳能电池的历史、原理、技术和应用方面进行阐述,同时也对太阳能电池的未来发展进行展望。
一、太阳能电池的历史太阳能电池的历史可以追溯到1839年,法国物理学家贝克勒尔(Edmond Becquerel)通过实验发现了光生电效应。
然而,在接下来几十年中,太阳能电池的研究并不是重点,只有极少数的科学家致力于相关的研究。
直到20世纪初,艾因斯坦(Albert Einstein)通过研究光电效应等问题,提出了光电效应的理论,为太阳能电池的研究指明了方向。
1954年,贝尔实验室的三位研究人员丰塔恩(Calvin Fuller),皮尔斯(Gerald Pearson)和杰里博(Daryl Chapin)成功地制造出了第一台太阳能电池,其效率只有1%左右,比较低。
但从此,太阳能电池的研究和应用进入了一个新的时代。
二、太阳能电池的原理太阳能电池利用光生电效应(Photoelectric Effect)将太阳辐射的能量转化成电能,是一种将光能转化为电能的装置。
光生电效应是指光照射到半导体表面时,能量传递到晶体电子,使电子克服晶格结构的束缚而脱离原子成为自由电子,并形成空穴。
自由电子和空穴随后在半导体中向相反方向移动,当电子和空穴相遇时,会产生原子、分子之间的化学反应,从而产生电流。
太阳能电池的结构主要由PN结构和逐渐淘汰的P型和N型材料构成,其中PN结构是最常用的结构之一。
三、太阳能电池的技术太阳能电池技术的不断发展促进了太阳能电池效率的提高,同时也让太阳能电池的价格降低,应用范围扩大。
常见的太阳能电池可以分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、有机电池等几种,每种电池的原理、结构和性能不同。
太阳能电池种类、发展历史及发展现状
太阳能电池种类、发展历史及发展现状引言概述:太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,具有清洁、可再生、环保等优势。
本文将介绍太阳能电池的种类、发展历史以及当前的发展现状。
一、太阳能电池的种类1.1 单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池种类之一。
它由纯度极高的硅单晶体制成,具有较高的转化效率和稳定性。
单晶硅太阳能电池的制造工艺复杂,成本较高,但其高效率使其成为市场主流。
1.2 多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是由多晶硅块制成的,相比于单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池的制造工艺简单,成本相对较低。
然而,由于晶粒结构的不规则性,多晶硅太阳能电池的转化效率较低。
1.3 薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池采用薄膜材料制成,包括非晶硅、铜铟镓硒等。
薄膜太阳能电池制造工艺简单、灵活性高,并且对光照条件的适应性较强。
然而,薄膜太阳能电池的转化效率相对较低,且寿命较短。
二、太阳能电池的发展历史2.1 19世纪初太阳能电池的发现太阳能电池的发展可以追溯到19世纪初。
1839年,法国物理学家贝克勒尔发现了光电效应,奠定了太阳能电池的理论基础。
2.2 20世纪初的突破20世纪初,爱迪生发明了第一台实用的太阳能电池,并取得了较高的转化效率。
此后,太阳能电池逐渐应用于航空航天、通信等领域。
2.3 现代太阳能电池的发展20世纪后半叶,随着对可再生能源的需求增加,太阳能电池得到了更广泛的应用。
研究人员不断改进太阳能电池的材料和制造工艺,提高了转化效率和稳定性。
同时,太阳能电池的成本也逐渐降低,使其更加经济实用。
三、太阳能电池的发展现状3.1 提高转化效率目前,太阳能电池的转化效率不断提高。
研究人员通过改进材料组成、优化结构设计等方式,使太阳能电池的转化效率达到了较高水平。
3.2 降低成本太阳能电池的成本一直是制约其广泛应用的重要因素。
随着技术进步和规模化生产的推进,太阳能电池的成本正在逐渐降低,使其更具竞争力。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种能够将太阳光转化为电能的装置,它在人类的能源利用和环境保护方面起着重要的作用。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历史,从最早的实验到现代高效的太阳能电池技术。
1. 太阳能电池的起源太阳能电池的发展可以追溯到19世纪初。
1839年,法国物理学家贝克勒尔发现了光电效应,即光照射到某些物质上时,会产生电流。
这一发现为太阳能电池的发展奠定了基础。
2. 第一代太阳能电池:硒电池1876年,美国发明家威尔洛夫·史密斯创造了第一台太阳能电池,它使用了硒作为光敏材料。
这种硒电池虽然效率较低,但是为后来的太阳能电池技术奠定了基础。
3. 第二代太阳能电池:硅太阳能电池20世纪50年代,美国贝尔实验室的研究人员发明了第一台硅太阳能电池。
硅太阳能电池利用硅半导体材料的光电效应将太阳能转化为电能。
这种硅太阳能电池效率较高,成本相对较低,因此成为当时最主要的太阳能电池技术。
4. 第三代太阳能电池:多结太阳能电池20世纪80年代,研究人员开始尝试使用多结太阳能电池。
多结太阳能电池是在硅太阳能电池的基础上,通过在不同的材料之间形成多个结构层,提高了太阳能电池的效率。
这种多结太阳能电池在光吸收和电子传输方面具有更好的性能,因此能够提高太阳能电池的效率和稳定性。
5. 第四代太阳能电池:钙钛矿太阳能电池近年来,钙钛矿太阳能电池成为太阳能电池领域的热点研究方向。
钙钛矿太阳能电池利用钙钛矿材料的光电效应将太阳能转化为电能。
这种太阳能电池具有高效率、低成本和易制备等优点,被认为是未来太阳能电池技术的发展方向。
6. 太阳能电池的应用太阳能电池的应用范围越来越广泛。
在家庭居住方面,太阳能电池可以用于给家庭供电,减少对传统能源的依赖。
在交通运输方面,太阳能电池可以用于驱动电动汽车,减少汽车尾气的排放。
在航天领域,太阳能电池被广泛应用于卫星和空间站,为宇航员提供电力。
此外,太阳能电池还可以用于农业灌溉、水泵供水等领域。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种能够将太阳能转化为电能的装置,被广泛应用于各种领域,包括太阳能发电、太阳能热水器等。
下面将详细介绍太阳能电池的发展历史。
1. 19世纪初:光电效应的发现太阳能电池的发展始于19世纪初,当时科学家发现了光电效应,即光照射到某些金属表面时,会产生电流。
这一发现为太阳能电池的原理奠定了基础。
2. 20世纪初:第一代太阳能电池的诞生在20世纪初,美国科学家查尔斯·菲里斯成功创造出第一台太阳能电池。
这种太阳能电池采用了半导体材料硒化铜作为光敏材料,效率较低,并且成本较高,限制了其商业化应用。
3. 20世纪50年代:硅太阳能电池的问世20世纪50年代,贝尔实验室的科学家们发现,硅材料对太阳光有较好的吸收和转化效果,于是研制出了第一代硅太阳能电池。
这种太阳能电池的效率较高,成本较低,开始逐渐应用于航天领域。
4. 20世纪70年代:第一次石油危机的推动20世纪70年代,第一次石油危机爆发,能源危机成为全球关注的焦点。
太阳能电池因其可再生、清洁的特点备受关注,各国政府开始大力投资太阳能电池的研发和应用。
5. 20世纪90年代:多晶硅太阳能电池的突破20世纪90年代,科学家们通过改进硅材料的制备工艺,成功研制出了多晶硅太阳能电池。
与传统的单晶硅太阳能电池相比,多晶硅太阳能电池的创造成本更低,效率也有所提高。
6. 21世纪初:薄膜太阳能电池的崛起21世纪初,薄膜太阳能电池成为太阳能电池领域的新兴技术。
薄膜太阳能电池采用了非晶硅、铜铟镓硒等材料,具有创造成本低、柔性化等优势,被广泛应用于建造一体化、便携式充电器等领域。
7. 当前:高效太阳能电池的研究与应用目前,科学家们正在不断研究和开辟高效太阳能电池技术。
其中,单晶硅太阳能电池、多结太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等技术逐渐成熟并应用于实际生产中。
这些高效太阳能电池的问世,进一步推动了太阳能产业的发展。
总结:太阳能电池的发展历史经历了多个阶段,从最初的光电效应的发现到硅太阳能电池的问世,再到薄膜太阳能电池的崛起,每一次技术突破都推动了太阳能电池的应用领域扩大和效率提升。
太阳能电池 分类
太阳能电池1. 简介太阳能电池是一种将太阳辐射转化为电能的装置。
它利用光生电效应,将太阳能直接转换为电能。
太阳能电池在可再生能源领域具有重要的地位,被广泛应用于太阳能发电系统、航天器、无线传感器等领域。
2. 工作原理太阳能电池主要由光敏材料、正负极以及连接器组成。
光敏材料是最关键的部分,它通常是由硅或其他半导体材料制成。
当光线照射到光敏材料上时,光子会激发材料中的自由电子,形成正负电荷分离。
正负极之间的电势差产生了一个外部电场,使得自由电子被推向负极,形成了一个直流电流。
3. 不同类型的太阳能电池3.1 单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是最常见的一种类型。
它使用纯度较高的硅片制造而成,具有高效率和稳定性。
然而,制造过程中需要大量的能源和成本,导致价格较高。
3.2 多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池是使用多晶硅块制造而成的。
相比于单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池的制造成本更低,但效率稍低。
3.3 薄膜太阳能电池薄膜太阳能电池采用了薄膜材料作为光敏层,如铜铟镓硒(CIGS)、非晶硅(a-Si)等。
它们具有较低的制造成本和灵活性,但效率相对较低。
3.4 钙钛矿太阳能电池钙钛矿太阳能电池是近年来兴起的一种新型太阳能电池。
它具有高效率、低成本和易于制造的优点。
然而,目前仍面临稳定性和可持续性等方面的挑战。
4. 应用领域4.1 太阳能发电系统太阳能发电系统利用太阳能电池将光线转化为电力。
这种系统可以应用于家庭、商业和工业领域,为电力供应提供可再生的能源。
4.2 航天器太阳能电池广泛应用于航天器中,用于提供电力。
由于太阳能在太空中丰富,太阳能电池成为了航天器的主要能源来源。
4.3 无线传感器太阳能电池也被用于供电无线传感器网络。
这些传感器可以在没有外部电源的情况下工作,并且可以长时间运行。
5. 发展趋势随着对可再生能源需求的不断增长,太阳能电池技术也在不断发展。
未来,我们可以预见以下几个发展趋势:•提高效率:研究人员将继续努力提高太阳能电池的转换效率,以提高其经济性和实用性。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池,也被称为光伏电池,是一种能够将太阳能转化为电能的设备。
它的发展历史可以追溯到19世纪初,经过了多年的研究和发展,如今已经成为可再生能源领域的重要组成部分。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历程,从早期的发现和实验,到现代的高效率太阳能电池技术。
1. 太阳能电池的发现和实验太阳能电池的发现可以追溯到1839年,当时法国物理学家埃德蒙·贝克勒耳首次观察到了光照射到某些材料表面时会产生电流的现象,这被称为光电效应。
随后,其他科学家们开始对这一现象进行了更深入的研究。
在19世纪末和20世纪初,一些科学家们成功地制造出了最早的太阳能电池原型。
例如,美国发明家查尔斯·菲茨基尔(Charles Fritts)于1883年制造了第一台基于硒的太阳能电池,虽然效率很低,但为后来的研究奠定了基础。
2. 太阳能电池的早期商业化和应用20世纪初,太阳能电池逐渐开始商业化和应用。
在此期间,太阳能电池主要用于供电一些小型设备,如计算器、手表和无线电等。
然而,由于成本高昂和效率低下,太阳能电池在当时并没有得到广泛应用。
3. 太阳能电池的进一步发展随着科技的进步和对可再生能源需求的增加,太阳能电池得到了更多的关注和研究投入。
在20世纪50年代和60年代,科学家们开始尝试使用硅材料制造太阳能电池,这种材料具有更高的效率和更好的稳定性。
1960年,美国发明家查普·奥尔(Chapin, Fuller, and Pearson)团队成功地制造出了第一台高效率硅太阳能电池,其效率达到了6%。
这一突破使得太阳能电池的商业应用成为可能。
4. 太阳能电池的商业化和广泛应用在20世纪70年代,由于对石油能源的依赖和环境保护意识的增强,太阳能电池开始进入商业化阶段。
许多国家开始鼓励太阳能电池的使用,并提供政府补贴和税收优惠,以促进可再生能源的发展。
随着技术的不断改进,太阳能电池的效率逐渐提高,成本也逐渐降低。
太阳能电池的发展历史
太阳能电池的发展历史太阳能电池是一种能够将太阳光转化为电能的装置,它是利用光电效应原理实现的。
随着科技的进步和能源需求的增加,太阳能电池逐渐成为可再生能源领域的重要组成部分。
本文将详细介绍太阳能电池的发展历史,包括早期的研究和发现,以及现代太阳能电池技术的进展。
1. 太阳能电池的早期研究和发现太阳能电池的历史可以追溯到19世纪初。
1839年,法国科学家贝克勒尔发现了光电效应,即光照射到某些材料上会产生电流。
这一发现为后来太阳能电池的研究奠定了基础。
随后的几十年里,科学家们对光电效应进行了深入的研究,并试图开发出能够将太阳能转化为电能的装置。
2. 第一代太阳能电池的发展在20世纪初期,太阳能电池的研究进展缓慢。
直到1954年,贝尔实验室的科学家们发明了第一块实用的太阳能电池。
这种太阳能电池采用了硅材料,通过将硅片暴露在阳光下,利用光照射产生的电子流来产生电能。
虽然这种太阳能电池效率较低,但为后来的研究和发展奠定了基础。
3. 第二代太阳能电池的突破随着科技的进步,太阳能电池的效率逐渐提高。
在20世纪60年代和70年代,科学家们开始研究利用多晶硅和单晶硅等新材料制造太阳能电池。
这些新材料具有更高的光电转换效率,使得太阳能电池的性能得到了显著提升。
此外,研究人员还发现了一种新的太阳能电池结构——薄膜太阳能电池。
薄膜太阳能电池采用了较薄的硅材料,使得太阳能电池更加轻便和灵活,可以应用于更多的场景。
4. 第三代太阳能电池的创新近年来,科学家们在太阳能电池领域进行了更深入的研究,并取得了一些重要的突破。
第三代太阳能电池主要包括有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。
有机太阳能电池采用了有机半导体材料,具有较低的制造成本和更高的制备灵活性。
染料敏化太阳能电池则利用了染料分子吸收光能并传递电子的特性,具有较高的光电转换效率。
钙钛矿太阳能电池是近年来最受关注的太阳能电池技术之一,具有高效率、低成本和易制备等优点。
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太阳能电池历史、原理、分类
引言
太阳能作为一种巨量可再生能源,是人类取之不尽、用之不竭的可再生能源,是地球上最直接最普遍也是最清洁的能源。
将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础,其转换途径很多,有光电直接转换,有光热电间接转换等。
但利用太阳能电池进行光电直接转换是运用最为广泛的方式。
历史:
太阳能电池发展历史可以追溯到1 8 3 9 年,当时的法国物理学家Alexander-Edmond Becquerel发现了光伏特效应(P h o t o v o l t a i ceffect )。
直到1883 年,第一个硒制太阳能电池才由美国科学家Charles Fritts 所制造出来。
在1930年代,硒制电池及氧化铜电池已经被应用在一些对光线敏感的仪器上,例如光度计及照相机的曝光针上。
而现代化的硅制太阳能电池则直到1946 年由一个半导体研究学者Russell Ohl 开发出来。
接着在1954年,科学家将硅制太阳能电池的转化效率提高到6% 左右。
随后,太阳能电池应用于人造卫星。
1973年能源危机之后,人类开始将太阳能电池转向民用。
最早应用于计算器和手表等。
1974 年,Haynos 等人,利用硅的非等方性(a n i s o t r o p i c)的蚀刻(etching)特性,慢慢的将太阳能电池表面的硅结晶面,蚀刻出许多类似金字塔的特殊几何形状。
有效降低太阳光从电池表面反射损失,这使得当时的太阳能电池能源转换效率达到17%。
1976年以后,如何降低太阳能电池成本成为业内关心的重点。
1990年以后,电池成本降低使得太阳能电池进入民间发电领域,太阳能电池开始应用于并网发电。
世界太阳能电池发展的主要节点:
1839年法国科学家贝克勒尔发现“光生伏特效应”,即“光伏效应”。
1876年亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。
1883年制成第一个“硒光电池”,用作敏感器件。
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。
1931年布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液,在阳光下启动了一个电动机。
1932年奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。
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电池。
1955年吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。
同年,第一个光电航标灯问世。
美国RCA研究砷化镓太阳电池。
1957年硅太阳电池效率达8%。
1958年太阳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电池问世,效率达5%。
1960年硅太阳电池首次实现并网运行。
1962年砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。
1969年薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。
1972年罗非斯基研制出紫光电池,效率达16%。
1972年美国宇航公司背场电池问世。
1973年砷化镓太阳电池效率达15%。
1974年 COMSAT研究所提出无反射绒面电池,硅太阳电池效率达18%。
1975年非晶硅太阳电池问世。
同年,带硅电池效率达6%~%。
1976年多晶硅太阳电池效率达10%。
1978年美国建成100kWp太阳地面光伏电站。
1980年单晶硅太阳电池效率达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%。
1983年美国建成1MWp光伏电站;冶金硅(外延)电池效率达11.8%。
1986年美国建成6.5MWp光伏电站。
1990年德国提出“2000个光伏屋顶计划”,每个家庭的屋顶装3~5kWp光伏电池。
1995年高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。
1997年美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”,在2010年以前为100万户,每
户安装3~5kWp。
光伏电池。
有太阳时光伏屋顶向电网供电,电表反转;无太阳时电网向家庭供电,电表正转。
家庭只需交“净电费”。
1997年日本“新阳光计划”提出到2010年生产43亿Wp光伏电池。
1997年欧洲联盟计划到2010年生产37亿Wp光伏电池。
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。
中国太阳能电池发展的主要节点:
1958年我国开始研制太阳能电池。
1959年中国科学院半导体研究所研制成功第一片具有实用价值的太阳能电池。
1971年3月在我国发射的第二颗人造卫星——科学实验卫星实践一号上首次应用太阳能电池。
1973年在天津巷的海面航标灯上首次应用14.7W太阳能电池。
1979年我国开始利用半导体工业废次硅材料生产单晶硅太阳能电池。
中国太阳能产业联盟网
1980年~1990年期间我国引进国外太阳能电池关键设备、成套生产线和技术。
到20世纪80年代后期,我国太阳能电池生产能力达到4.5MW/年,初步形成了我国太阳能电池产业。
2004年我国太阳能电池产量超过印度,年产量达到50MW以上。
2005~2006年,我国的太阳能电池组件产量在10MW/年以上,我国成为世界重要的
光伏工业基地之一,初步形成一个以光伏工业为源头的高科技光伏产业链。
随着我国“可再生能源法”的实施,我国太阳能光伏发电将得到快速发展。
预计在3~5年内我国在太阳能光伏电池研发、生产、应用产品开发将形成一个世界级的产
业基地,并将在国际太阳能光伏工业产业中占据重要的地位。
原理:
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。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。
(1)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工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。
前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—电转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热
发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5~10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20~25亿美元,平均1kW的投资为2000~
2500美元。
因此,目前只能小规模地应用于特殊的场合,而大规模利用在经济上很不合算,还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
(2)光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。
当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的
分类:
1. 按照基体材料分类:
(1)晶硅太阳电池,包括:单晶硅和多晶硅太阳电池
(2)非晶硅太阳电池
(3)薄膜太阳电池
(5)化合物太阳电池,包括:砷化镓电池;硫化镉电池;碲化镉电池;硒铟铜电池等
(5)有机半导体太阳电池等
单晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池
非晶硅太阳能电池
2. 按照结构分类:
•同质结太阳电池
•异质结太阳电池
•肖特基结太阳电池
•复合结太阳电池
•液结太阳电池等
3. 按照用途分类:
•空间太阳电池:在人造卫星、宇宙飞船等航天器上应用的太阳电池。
由于使用环境特殊,要求太阳电池具有效率高、重量轻、耐辐照等性能。
•地面太阳电池:在地面上应用的太阳电池。
•光敏传感器 :光照射时,太阳电池两极之间就能产生电压。
连成回路,就有电流流过,光照强度不同,电流的大小也不一样,因此可以作为传感器使用。
4. 按照工作方式分类:
•平板太阳电池
•聚光太阳电池
聚光太阳电池。