太阳能电池论文

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钙钛矿型太阳能电池优缺点论文

钙钛矿型太阳能电池优缺点论文

钙钛矿型太阳能电池优缺点论文摘要:作为一种新颖的染料被运用在染料敏化太阳能电池中,其器件结构同典型的DSSC相似,染料附着在介观尺寸的金属氧化物框架上。

Ti0:是最典型的框架材料,同时其还起到传输电子的作用。

一、钙钛矿型太阳能电池的发现及发展状况(一)钙钛矿型太阳能电池的发现钙钛矿进入人们视野已近两个世纪。

但是直到2009年,钙钛矿太阳能电池才被首次被提出。

当时日本桐荫横滨大学的Tsutomu Miyasaka将钙钛矿作为吸光层加入到染料敏化太阳能电池(DSSCs)设备中,效率达3.8%。

研究人员很快意识到,钙钛矿不仅善于捕捉日光,还可以运送电荷。

2012年8月以后,人们对该电池的研究取得了一系列的重大突破,国际学术界对此高度重视。

(二)钙钛矿型太阳能电池的发展状况相比于有机(opv)、染料敏化(DSSC)和非晶硅(a-Si)太阳能电池,钙钛矿太阳能电池效率的提升速度惊人。

据美国麻省理工学院网站2013年11月11日报道,科学家们在最新研究中发现,以一种新式钙钛矿(CaTi03)为原料的太阳能电池的转化效率或可高达50%,为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍,能大幅降低太阳能电池的使用成本。

而一开始,其电池的光电转换效率只有3.8%,在2014年初,韩国化学技术研究所(KRICT)将该效率提升到17.9%[1],2014年5月,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Yang等[2]己经将此效率提升到19.3%。

二、钙钛矿型太阳能电池的优点第一个是能量转换效率。

作为光伏领域的一个新成员-钙钛矿型太阳能电池,其能量转换效率已经提高到15%以上,这是在太阳能电池领域很高的水平。

第二个是成本,即便在商业化的电池中必须用到铅,这也不是一个重大的问题。

为了合理地处理问题,我们换一个角度思考:假设钙钛矿太阳能电池年产能达1000吉瓦,那么需要的铅也不到10000吨;相比之下,铅酸蓄电池每年消耗的铅高达4百万吨。

并且与现在商业常用的单晶硅相比,其价格更低,更具有经济效益[3],有利于这种新型电池的开发与普及。

太阳能电池特性研究实验论文资料

太阳能电池特性研究实验论文资料

电流I(mA) 32.1 31.7 31.6 31.4 31.1 30.9 30.8 30.7 30.6 30.4 29.9 28.3 26 21.8 12.8 电阻R(Ω) 0 6 12 19 25 32 39 46 53 60 68 79 90 112 199
0 6.34 12.64 18.84 24.88 30.9 36.96 42.98 48.96 54.72 59.8 62.26 59.8 52.32 32 表3 三种太阳能电池输出特性实验 D=20㎝ 光强I=292W/㎡ S=2.5*10^-3m2 Pin=I×S=730mW
才明显增大。
.开路电压,短路电流与光强关系测量
5分钟。
将光功率探头装在太阳能
探头输出线连接到太阳能电池
。由近及远移动滑动支
5㎝)
I,记录对应的光强值.
测试仪设置为“电压表”状态.按图2A接线。按测量光强时的距离值(光
5cm记录对应的开路电压值Uoc。
2B接线.将太阳能电池输出线连接到电流表,按测量光强时的距离
的优点,具有很大的开发潜能。同时太阳
间断性和不稳定性、效率低和成本高的缺点,制约着太阳能的普及
这需要科研设计来克服。通过研究三种太阳能电池的光电特性,了解各自
太阳能电池的分类
也称光伏电池或光电池。美
Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池,但是效率太低,造价又
因此没有多少商业价值。后来由于航天科技的逐步发展,太阳能电池
便可以由转换为电能,若光子所携带得能量小于能隙时,光子没有足够的能
不会产生任何的电流,因此并非所有光子都能顺利地由太
),一般太阳能电池的转换效率在20%左右。
实验过程

太阳能发电毕业论文

太阳能发电毕业论文

太阳能发电毕业论文太阳能发电毕业论文随着环境保护意识的增强和对可再生能源需求的不断增加,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛关注。

本篇论文将探讨太阳能发电的原理和应用,以及其在环境保护和可持续发展方面的重要性。

一、太阳能发电的原理太阳能发电是利用太阳辐射能转化为电能的过程。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池板、电池组、逆变器和电网组成。

当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳能电池板中的半导体材料会吸收光子能量,将其转化为电子能量。

这些电子通过电池组的导线传输到逆变器,逆变器将直流电转化为交流电,然后接入电网供电。

二、太阳能发电的应用太阳能发电广泛应用于家庭和工业领域。

在家庭中,太阳能发电系统可以安装在屋顶上,通过吸收太阳能转化为电能,为家庭供电。

这不仅可以减少家庭的用电成本,还可以降低对传统能源的依赖,减少对环境的污染。

在工业领域,太阳能发电系统可以安装在大型建筑物或工厂的屋顶上,为生产设备和照明系统供电,降低企业的能源消耗和运营成本。

三、太阳能发电的环境保护意义太阳能发电是一种零排放的能源形式,对环境没有污染。

相比传统的化石燃料发电方式,太阳能发电不会产生二氧化碳等温室气体,不会加剧全球变暖的问题。

此外,太阳能发电也不会产生噪音和振动,对周围环境和人类健康没有负面影响。

因此,推广太阳能发电可以有效减少空气和水资源污染,保护生态环境。

四、太阳能发电的可持续发展太阳能是一种可再生的能源形式,太阳每天都会升起,提供源源不断的能量。

相比之下,传统的能源资源如煤炭和石油是有限的,随着时间的推移,其开采和使用将越来越困难和昂贵。

太阳能发电可以有效解决能源短缺和能源安全问题,为社会的可持续发展提供可靠的能源保障。

五、太阳能发电的挑战和前景虽然太阳能发电具有很多优势,但也面临一些挑战。

首先,太阳能发电系统的成本相对较高,需要投入大量的资金和技术支持。

其次,太阳能发电的效率还有待提高,目前太阳能电池板的转换效率还不够高。

太阳能电池原理范文

太阳能电池原理范文

太阳能电池原理范文太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的装置。

它是一种半导体器件,根据光伏效应原理工作。

在晴朗的阳光下,太阳光照射到太阳能电池表面,产生电子与空穴对。

通过合适的导线和电路布置,可以将产生的直流电能转化为有用的电能。

太阳能电池的基本结构通常是由两个半导体层构成,其中一个层被掺杂为p型,另一个层被掺杂为n型。

半导体的掺杂可以通过在原始材料中添加杂质元素来实现。

掺杂后的半导体中将产生多数载流子和少数载流子。

以p型层为例,它有许多绝缘层的正空穴,以及从n层移动过来的负电子。

当太阳能照射到太阳能电池的表面时,光子与半导体原子发生相互作用。

如果光子的能量大于半导体材料对能量吸收的门槛,光子将被吸收,将其能量传给被吸收的电子。

被激发的电子获得足够的能量以克服能带间隙并跃迁到导带。

这个过程使得原来的电子能带上留下空穴,从而产生一个电子-空穴对。

由于p型层具有许多正空穴,而n型层具有许多自由电子,新产生的电子和空穴将被电场力推到不同的区域,形成势差。

这个势差会引起电流的流动。

若将正极与p型层连接,负极与n型层连接,并将电路与电池连接,电流就会开始流动。

在太阳能电池中,不同的材料用于构成p型和n型层。

常用的材料包括硅、硒化铟、硫化镉等。

其中,硅是最广泛使用的材料,因为它具有稳定性好、物理性质可控且成本低廉等优点。

为了提高太阳能电池的效率,科学家和工程师们致力于改进太阳能电池的设计和制造工艺。

一种改善效率的方法是通过将多个太阳能电池组装在一起,形成太阳能电池组或太阳能电池阵列。

这种阵列可以在更广泛的光敏面积上接收太阳能,并提供更多的电能。

太阳能电池作为一种可再生能源的转换器,具有广泛的应用前景。

它可以用于为家庭和工业提供电力,也可以用于卫星和空间探测器等航天器的能源供应。

随着科学技术的不断发展,我们有望看到更高效、更持久、更美观的太阳能电池问世,进一步推动可再生能源的发展和利用。

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究

科学研究论文:新型材料在太阳能电池中的应用研究1. 引言太阳能作为一种可再生的、无污染的能源,近年来受到了广泛关注。

然而,目前市面上使用的太阳能电池普遍存在效率低下、成本高昂等问题。

因此,寻找新型材料以提高太阳能电池的性能成为当前科学研究的热点之一。

2. 太阳能电池基本原理太阳能电池是利用光伏效应将太阳光直接转化为电能的一种装置。

其基本结构包括P型半导体层、N型半导体层和PN结等部分。

当光子击中PN结时,会激发出带有正负电荷的载流子,在电场的作用下产生电流。

3. 新型材料在太阳能电池中的优势新型材料在太阳能电池中的应用有着许多优势,主要包括:•高效率:新型材料具有更高的吸收光谱范围和更高的光吸收系数,可以更有效地转化太阳能为电能。

•低成本:部分新型材料具有低成本和丰富的资源,可以降低太阳能电池的制造成本。

•稳定性:部分新型材料具有较高的光电转化效率并具备良好的稳定性,可延长太阳能电池的使用寿命。

4. 新型材料在太阳能电池中的应用研究目前,研究人员已经提出了许多新型材料用于太阳能电池,并取得了一定的进展。

下面介绍其中几种主要的新型材料及其应用:4.1 有机聚合物材料有机聚合物材料被广泛运用于柔性太阳能电池中。

其优点是制备简单、成本较低、柔韧性好等。

然而,有机聚合物在光吸收和载流子传输方面仍存在一些挑战,需要进一步改进。

4.2 钙钛矿材料钙钛矿作为一种新兴的太阳能电池吸收层材料,在近年来得到了广泛关注。

它具备高吸收系数、高载流子迁移率等特点,能够实现较高的光电转化效率。

然而,钙钛矿材料在制备过程中稳定性和寿命仍然是需要解决的问题。

4.3 非晶硅材料非晶硅材料具有较高的吸收系数和较高的光电转化效率,在柔性太阳能电池和薄膜太阳能电池中得到了广泛应用。

虽然其成本相对较高,但随着技术的不断改进,预计会有更大的发展空间。

5. 结论通过对新型材料在太阳能电池中应用研究的探索,可以提高太阳能电池的效率、降低成本并延长使用寿命。

太阳能电池论文

太阳能电池论文

太阳能电池论文太阳能电池是一种利用太阳光转化为电能的装置,它具有清洁、可再生、无污染等优点,因此在能源领域具有广阔的应用前景。

这篇论文将介绍太阳能电池的原理、类型、制备方法以及其在能源领域的应用等内容。

论文的第一部分将介绍太阳能电池的原理。

太阳能电池利用光生电效应和光伏效应将太阳能转化为电能。

光生电效应是指光子与材料中的电子相互作用,产生电子和空穴的过程。

光伏效应是指太阳能照射在太阳能电池上,激发光生载流子,从而产生电流。

论文的第二部分将介绍太阳能电池的类型。

太阳能电池根据材料的不同可以分为硅太阳能电池、有机太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。

硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池,它可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。

有机太阳能电池具有制备成本低、透明灵活等特点,但效率相对较低。

钙钛矿太阳能电池是一种新兴的太阳能电池,具有高效率和低成本的优势。

论文的第三部分将介绍太阳能电池的制备方法。

太阳能电池的制备方法主要包括涂覆法、溶液法、气相沉积法等。

涂覆法是一种简单易行的制备方法,适用于制备有机太阳能电池。

溶液法可以制备硅太阳能电池和钙钛矿太阳能电池等。

气相沉积法适用于制备硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。

论文的第四部分将介绍太阳能电池在能源领域的应用。

太阳能电池可以用于发电系统、光伏发电站、家庭用电和移动电源等。

太阳能电池发电系统可以将太阳能转化为电能,供电给家庭和工业用电等。

光伏发电站是一种大规模利用太阳能发电的装置,可以提供更多的电能。

家庭用电可以利用太阳能电池发电,减少对传统电力的依赖。

移动电源可以利用太阳能电池充电,提供给移动设备使用。

最后,论文将总结太阳能电池的优缺点以及未来的发展趋势。

太阳能电池具有清洁、可再生、无污染等优点,但目前仍面临效率低、制造成本高等问题。

未来的发展趋势是提高太阳能电池的效率和稳定性,降低制造成本,开发新型材料和制备方法,推动太阳能电池在能源领域的广泛应用。

钙钛矿太阳能电池论文

钙钛矿太阳能电池论文

钙钛矿太阳能电池论文摘要:钙钛矿太阳能电池在研究与研制当中,在这其间人们会遇到许许多多的问题,但是在科学家的不断努力下,距离制造出可用的钙钛矿太阳能电池的时间不会有多少了,假如,钙钛矿太阳能电池成功制造出来,无论是在它的成本,环保方面,都不会比现有的差,而且还会更好。

一、钙钛矿太阳能电池的发展史钙钛矿是一类具有特定晶体结构的材料,对太阳能电池的制造而言,这种结构具有天然优势[1]然而,钙钛矿进入人们视野虽已近两个世纪。

但是其可将太阳能转化为电能的能力直到2009年才被发现,当时日本桐荫横滨大学的Tsutomu Miyasaka将钙钛矿作为吸光层加入到染料敏化太阳能电池设备中,效率达3.8%。

研究人员很快意识到,钙钛矿不仅善于捕捉日光,还可以运送电荷。

在材料研究学会会议上,美国加州大学洛杉矶分校材料学家Yang 报告称,他的团队已经制造出效率为19.3%的太阳能电池。

他表示,其团队专注于对钙钛矿晶体缺陷的技术改善,以及设备中不同材料层之间接口的改进。

韩国成均馆大学化学家Nam-Gyu Park表示,这些缺陷和界面问题通常会影响电荷,阻止其到达电极。

对晶体增加方式的改进令Park的团队所研制的钙钛矿太阳能电池的效率达到了17.01%。

[2]几年间,经过研究团队的努力,对于钙钛矿太阳能电池的研究程度有着巨大的进展,这种钙钛矿结构的有机太阳能电池的转化效率已经或可高达50%,能大幅降低太阳能电池的使用成本。

当前市场上占主流的太阳能电池以硅和碲化镉为材料,达到目前的转化效率历时10多年,钙钛矿只花了短短4年时间的研究,有鉴于此,即使业界保守人士也对钙钛矿非常看好。

钙钛矿太阳能电池的发展前景大好[3].二、钙钛矿太阳能电池的优势(一)低成本所谓低成本是指在商业方面,传统硅基和其它高效太阳能电池的加工设备昂贵、复杂工艺,而且能耗高。

而且,在商业化的电池中必须用到铅,这也不是一个重大的问题。

为了合理地处理问题,我们换一个角度思考:假设钙钛矿太阳能电池年产能达1000吉瓦,那么需要的铅也不到10000吨;相比之下,铅酸蓄电池每年消耗的铅高达4百万吨。

《太阳能电池论文》word版

《太阳能电池论文》word版

太阳能电池材料研究进展能源是人类社会生存和发展的重要物质基础,是现代文明的三大支柱之一。

特别是在当今世界,人类社会发展日益加速,无论是在工业,农业,还是第三产业服务业,高新技术产业,都是处于人类历史上空前发展最快的一个阶段。

社会的发展提高了人类的生活水平,大大加强了社会生产力,同时对能源(如煤,石油)的需求和使用也大幅提高,从汽车内燃机到家用用电器,无不需要能源去运作。

目前人类开发的主要能源是石油,煤炭和天然气等化石能源,然而这些能源的一方面储量有限,按照现在的开采速度,再有50年将濒临枯竭,另一方面,化石资源造成的全球生态环境破坏日益严重,间接上对人类的发展也造成了不良的影响。

因此,发展新能源是一件迫在眉睫的事。

新能源又称非常规能源。

是指传统能源之外的各种能源形式。

指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。

新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能,相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。

太阳能作为一种干净的可再生新能源,一直受到人们青睐,虽然太阳的辐射能量中只有约二十亿分之一到达地球大气层,但却是地球光和热的来源,因此,关于太阳能的应用研究一直受到科研人员和国家关注。

太阳能电池的发展历程太阳能的应用很主要的一项是利用太阳能发电,即太阳能电池。

太阳能电池的研究在很早以前就已经开始。

光照射到材料上所引起的“光起电力”行为,早在19世纪的时候就已经发现了。

1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。

1849年术语“光-伏”才出现在英语中。

1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。

Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结,器件只有1%的效率。

到了1930年代,照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。

太阳能电池论文6篇

太阳能电池论文6篇

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料是全球电子工业及光伏产业的基石。

按照硅含量纯度可分为太阳能级硅和电子级硅。

过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等年供应量很小。

随着光伏产业的迅猛发展太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长预计到年太阳能级多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。

因此世界各国都竞相开发低成本、低能耗的太阳能级多晶硅新制备技术与工艺并趋向于把制备低纯度的太阳能级多晶硅工艺与制备高纯度的电子级多晶硅工艺区别开来以进一步降低成本。

本文将对太阳能级多晶硅的制备技术以及近年来涌现出的新技术与新工艺进行综述以便为我国的太阳能级多晶硅产业提供一些参考。

改良西门子法年西门子公司成功开发了利用还原 在硅芯发热体上沉积硅的工艺技术并于年开始了工业规模的生产这就是通常所说的西门子法。

在西门子法工艺的基础上通过增加还原尾气干法回收系统、 氢化工艺实现了闭路循环于是形成了改良西门子法——闭环式 氢还原法。

改良西门子法的生产流程是利用氯气和氢气合成 或外购 和工业硅粉在一定的温度下合成 然后对 进行分离精馏提纯提纯后的 在氢还原炉内进行化学气相沉积反应得到高纯多晶硅。

改良西门子法包括五个主要环节即 合成、 精馏提纯、 的氢还原、尾气的回收和 的氢化分离。

该方法通过采用大型还原炉降低了单位产品的能耗。

通过采用 氢化和尾气干法回收工艺明显降低了原辅材料的消耗。

改良西门子法是目前生产多晶硅最为成熟、投资风险最小、最容易扩建的工艺国内外现有的多晶硅厂大多太阳能级多晶硅制备技术与工艺◇冯瑞华马廷灿姜山黄可中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 前沿新材料产业前沿采用此法生产太阳能级与电子级多晶硅。

所生产的多晶硅占当今世界生产总量的。

改良西门子法生产多晶硅属高能耗的产业其中电力成本约占总成本的左右。

硅烷热分解法年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷热分解制备多晶硅的方法即通常所说的硅烷法。

年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。

太阳能电池板论文太阳能电池论文

太阳能电池板论文太阳能电池论文

太阳能电池板论文太阳能电池论文提高太阳能电池板光电转化率的研究摘要:文章论述了太阳能电池板的发电原理及如何应用其作为发电系统,提出了提高多晶硅太阳能电池板光能利用率的多种方法。

本文重点讨论了如何使用追光系统来提高太阳能电池板光能利用率等方法。

关键词:多晶硅;太阳能电池板;效率;追光系统引言上世纪60年代,科学家们已经将太阳能电池用于空间技术--通信卫星供电。

上世纪末,在人类不断自我反省的过程中,对光伏发电这种清洁又直接的能源形式已愈加亲切,不仅在空间应用,而且在众多领域中已大显身手,如:太阳能庭院灯、光伏水泵、通信电源、石油输油管道阴极保护、海水淡化系统、高速公路路标等。

欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统并将边远地区自然界村落供电系统纳为其科技发展方向。

可见现今太阳能电池与建筑系统的结合已经形成产业趋势。

1 太阳能电池应用的理论基础太阳能电池发电原理:利用光伏发电,即通过一对有光响应的器件将光能转换成电能。

太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组,光伏系统电池控制器,蓄电池和交直流逆变器等主要部件组成,其中的核心元件是光伏电池组和控制器。

各部件在系统中的作用。

光伏电池:光电转换。

太阳能电池主要由晶硅材料做作成类似二极管中的P-N结,工作原理与二极管类似。

在二极管中,推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场,而在太阳能电池中推动P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热。

也就是通常所说的光电伏特效应原理。

控制器:作用于整个系统的过程控制。

光伏发电系统中使用的控制器类型很多,而我国目前使用的大都是设计较简单的控制器,其中智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。

蓄电池:蓄电池是光伏发电系统中的关键部分,用来存储由光伏电池转换来的电能。

目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池,而是使用常规的铅蓄电池。

交直流逆变器:用于交直流转换,因此这个部件的重要指标是转换效率。

例如并网逆变器采用最大功率跟踪技术,最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。

太阳能电池技术论文文献综述(可编辑)

太阳能电池技术论文文献综述(可编辑)

太阳能电池技术文献综述王胤东南大学机械学院摘要: 资源和环境一直都是制约许多国家持续发展的两大瓶颈,因而在环境愈加恶化、资源日益紧缺、科技日新月异的今天,对于清洁的可再生能源的研究成为了热点。

太阳能作为一种可再生能源,不仅来源较为广泛(光照),并且几乎不会产生污染,因而倍受研究人员的青睐,也是前景比较广阔的研究方向。

本文主要介绍与太阳能电池相关的技术背景、研究方向和发展前景。

关键词: 太阳能,太阳能电池,研究现状,发展前景。

太阳能可以说是“取之不尽,用之不蝎”的能源,与矿物燃料相比,太阳能具有清洁和可在生等独特优点。

将太阳能直接转换为热能和电能,解决能源危机,造福于全人类一直是广大科学家的奋斗目标。

太阳能的利用分为光电转换和集热两种,前者主要有太阳能电池,后者主要有太阳能热水器、太阳能温室等。

利用半导体材料的光伏效应原理把太阳光能转换成电能称太阳能光伏技术,这也是太阳能电池的主要原理。

对光生伏特效应的研究最早可追溯到1839年,到上世纪五十年代,太阳能利用领域出现了两项重大突破:一是1954年美国贝尔实验室研制出效率为6%的实用型单晶硅电池;是1955年以色列科学家提出了选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。

这两项突破既是太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志,也是人类能源技术又一次变革的技术基础。

1.太阳辐射[[1] 施敏著,黄振岗译,《半导体器件物理》,电子工业出版社,1987年12月第一版。

[2] 马丁?格林著,李秀文,谢洪礼,赵海滨等译,《太阳电池工作原理、工艺和系统的应用》,电子工业出版社,1987年1月第一版。

][1]太阳发出的辐射能来自核聚变反应。

每秒钟约有6×1011kg的H2转变为He,净质量损失约为4×103kg,这一质量损失通过爱因斯坦关系(Emc2)转变为4×1012J的能量。

此能量主要作为从紫外到红外和无线电频段(0.2至3μm)的电磁辐射发射出去。

太阳能电池实验论文

太阳能电池实验论文

太阳能电池特性实验仪实验报告丁淑伟(苏州大学物理科学与技术学院0908406027)摘要:太阳能是一种新能源,对太阳能的充分利用可以解决人类日趋增长的能源需求问题。

目前,太阳能的利用主要集中在热能和发电两方面。

太阳能的利用和太阳能电池的特性研究是21 世纪的热门课题,许多发达国家正投入大量人力物力对太阳能接收器进行研究。

其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。

本实验研究单晶硅,多晶硅,非晶硅3种太阳能电池的特性。

关键词:太阳能电池单晶硅多晶硅非晶硅引言:能源短缺和地球生态环境污染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。

太阳能电池毕业论文

太阳能电池毕业论文

太阳能电池毕业论文太阳能电池毕业论文随着环保意识的增强和能源危机的逼近,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,备受关注。

本篇论文将探讨太阳能电池的原理、发展历程以及未来的发展前景。

一、太阳能电池的原理太阳能电池,又称光伏电池,是一种将太阳能直接转化为电能的设备。

它的工作原理基于光电效应,即当光线照射到半导体材料上时,光子的能量会激发材料中的电子,使其跃迁到导电带中,从而产生电流。

太阳能电池的核心部分是半导体材料。

常见的太阳能电池材料有硅、镓、铜铟镓硒等。

其中,硅材料是最常用的一种,因其丰富、稳定且成本较低而被广泛应用。

二、太阳能电池的发展历程太阳能电池的发展可以追溯到19世纪中叶,当时科学家们开始探索光电效应。

20世纪50年代,太阳能电池的原型问世,但效率较低,成本较高,应用范围有限。

随着科技的进步,太阳能电池的效率不断提高,成本不断降低。

20世纪70年代,太阳能电池开始在航天领域得到广泛应用。

随后,太阳能电池逐渐应用于地面光伏发电系统,成为一种可靠的清洁能源。

近年来,太阳能电池的发展进入了一个新的阶段。

随着纳米技术、薄膜技术的不断突破,新型太阳能电池不断涌现。

例如,有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等,它们在效率和成本方面都有了显著的提升。

三、太阳能电池的应用前景太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的应用前景。

首先,太阳能电池可以广泛应用于家庭和商业领域。

随着太阳能电池的成本不断降低,越来越多的家庭和商业建筑开始安装太阳能电池系统,以满足部分电能需求,减少对传统能源的依赖。

其次,太阳能电池可以应用于农业领域。

太阳能电池可以为农业提供清洁能源,用于农田灌溉、温室供暖等,提高农业生产效率,减少对传统能源的消耗。

此外,太阳能电池还可以应用于交通运输领域。

随着电动汽车的普及,太阳能电池可以为电动汽车提供充电能源,减少对传统石油能源的依赖,降低空气污染和温室气体排放。

总之,太阳能电池作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的潜力和广阔的应用前景。

太阳能电池特性研究实验论文

太阳能电池特性研究实验论文

本科生实验论文太阳能电池特性研究论文郭海生专业:物理学年级:大二学号:1408405070指导教师:吴茂成完成日期:2015年12月15日摘要:本文对硅太阳能电池中的单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池的暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性作了初步的分析和研究.关键词:太阳能电池特性、单晶、多晶、非晶、暗伏安特性、开路电压与短路电流随光强变化、输出特性、填充因子、转换效率引言:太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。

20世纪以来,随着社会经济的开展和人民生活水平的提高,对能源的需求量不断增长。

太阳能资源具有数量巨大、时间长久、普照、清洁平安的优点,具有很大的开发潜能。

同时太阳能有分散性、连续性和不稳定性、效率低和本钱高的缺点,制约着太阳能的普及使用,这需要科研设计来克制。

通过研究三种太阳能电池的光电特性,了解各自的优缺点,为太阳能电池开展搞清方向。

正文1.太阳能电池的分类太阳能电池是一种能进展能量转化的光电元件,也称光伏电池或光电池。

美国的Bell实验室于1954年研制成功第一块太阳能电池,但是效率太低,造价又过于昂贵,因此没有多少商业价值。

后来由于航天科技的逐步开展,太阳能电池所起的作用变得越来越重要,在太空飞行器中太阳能电池成为必不可少的重要元件,这也促进了太阳能电池的开发研究。

由于许多新技术的采用,太阳能电池的效率有了很大提高,新南威尔士大学的科研人员MartinA.Green领导的研究小组,已经使单晶硅太阳电池转换效率高达24.7%。

太阳能电池依据不同的标准,可以有不同的分类方法,根据太阳能电池技术的成熟程度来划分,可以分成以下几个阶段:第1代太阳能电池,主要是晶体硅太阳能电池;第2代太阳能电池,主要是各种薄膜太阳能电池;第3代太阳能电池,主要是各种新概念太阳能电池。

根据太阳能电池使用的根本材料来划分,可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、有机薄膜太阳能电池和燃料敏化太阳能电池等几种。

《2024年CH3NH3PbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究》范文

《2024年CH3NH3PbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究》范文

《CH3NH3PbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长,可再生能源的开发与利用已成为科研领域和工业界的重要研究方向。

CH3NH3PbI3(简称MAPbI3)作为太阳能电池的主要材料,因其高光吸收系数、长的载流子寿命以及适合的光学带隙等特点,得到了广泛的关注和深入研究。

本篇论文将着重讨论MAPbI3太阳能电池的界面修饰及微观光电特性的研究进展,以探讨如何进一步提升其光电转换效率和稳定性。

二、MAPbI3太阳能电池界面修饰1. 界面修饰的重要性界面是太阳能电池中光吸收层与电极之间的重要部分,其性质直接影响着电荷的传输和分离效率。

因此,对MAPbI3太阳能电池的界面进行修饰,是提高其光电性能的关键手段之一。

2. 界面修饰的方法(1)表面钝化:通过在MAPbI3表面引入适当的钝化剂,可以减少表面缺陷态的密度,从而提高电荷的传输效率。

(2)异质结界面优化:通过调整界面处的能级结构,可以改善电荷的分离和传输,减少电荷复合。

(3)引入纳米结构:在界面处引入纳米结构,如纳米线、纳米点等,可以增加光吸收面积,提高光子的利用率。

三、微观光电特性研究1. 光电转换效率MAPbI3太阳能电池的光电转换效率是其最重要的性能指标之一。

通过优化界面结构和改善材料性能,可以有效提高光电转换效率。

2. 载流子传输与分离载流子的传输与分离是太阳能电池工作过程中的关键步骤。

通过研究载流子的传输路径和速度,可以了解电池的工作机制和性能。

3. 光响应特性光响应特性反映了太阳能电池对光的响应能力。

通过研究光响应特性,可以了解电池的光吸收、光生电流以及光生电压等性能。

四、实验结果与讨论本部分将详细介绍实验过程及结果,并针对实验结果进行深入讨论和分析。

具体包括:1. 界面修饰后的MAPbI3太阳能电池的光电性能参数(如开路电压、短路电流、填充因子等)的改善情况。

2. 界面修饰对载流子传输与分离的影响,如载流子寿命、迁移率等。

太阳能电池在电动汽车上的应用毕业设计论文

太阳能电池在电动汽车上的应用毕业设计论文

毕业设计论文论文题目:太阳能电池在电动汽车上的应用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。

太阳能电池与电动汽车的有机结合,既为电动汽车提供电能,增加续航能力,又能为太阳能电池的应用开辟了新的天地。

本文概述了太阳能电池的现状,介绍了电动汽车中电池的发展,重点阐述了太阳能电池在电动汽车上的应用,并对太阳能汽车的前景进行了展望。

关键词:太阳能电池,电动汽车,应用ABSTRACTSolar energy is inexhaustible human renewable energy,with adequate cleanliness,adequacy and potential economic security,the relative breadth,really long life and maintenance-free,resources etc.,have an important role in long-term energy strategy. The combination of solar cells and electric vehicles,both to provide power for electric vehicles,increase endurance,but also for the application of solar cells opens up new horizons.This paper outlines the current status of solar cells,introduced the development of battery electric vehicles,focusing on the solar cell applications in electric vehicles,and the prospects for solar car prospected.Key Words:Solar energy,Electric cars,Application目录摘要 (Ⅰ)绪论 (1)第1章太阳能电池的现状 (3)1.1概述 (3)1.2硅太阳能电池 (4)1.3多元化合物薄膜太阳能电池 (9)1.4有机物太阳能电池 (9)1.5本章小结 (10)第2章电动汽车中电池的发展 (11)2.1电动汽车简介 (11)2.2电动汽车用铅酸蓄电池 (11)2.3电动汽车用镍金属电池 (11)2.4电动汽车用锂离子电池 (12)2.5电动汽车用太阳能电池 (13)第3章太阳能电池在电动汽车上的应用 (14)3.1概述 (14)3.2太阳能汽车的发展 (15)3.3太阳能电动汽车的工作原理 (15)3.4太阳能汽车的基本系统构造 (16)3.5发展太阳能汽车所面对的问题 (17)3.6太阳能汽车的技术发展趋势 (17)展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)绪论能源是人类社会发展的重要基础资源。

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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。

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。

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