太阳能电池板论文太阳能电池论文
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指导老师: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,随着社会经济的发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、普照大地、清洁安全的优点,具有很大的开发潜能。
同时太阳能有分散性、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使用,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,了解各自的优缺点,为太阳能电池发展搞清方向。
正文太阳能电池是一种能进行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发展,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基本材料来划分,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。
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。
太阳能光伏发电技术论文
太阳能光伏发电技术论文现如今,太阳能源发电技术的产生是由于电力能源的紧缺。
下面是店铺整理的太阳能发电技术论文,希望能对大家有所帮助!太阳能发电技术论文篇一:《浅谈太阳能热发电技术》【摘要】本文作者围绕着太阳能热发电技术,分别介绍了单轴跟踪技术和双轴跟踪技术,分析了太阳能热发电技术的各种配套技术的发展趋势,最后就其应用趋势谈了一些自己的看法。
【关键词】太阳能;热发电技术;碟式系统引言太阳能热发电是指将太阳光聚集并将其转化为工作流体的高,温热能,然后通过常规的热机或其它发电技术将其转换成电能的技术。
经过30多年的研究和实际运行经验积累,目前太阳能热发电的技术取得了重大进展和突破,电站关键设备的成本也有较大幅度的下降。
太阳能热发电技术可以分为中高温发电和低温发电。
经过几十年的研究发展,中高温发电技术更为成熟,该技术需通过跟踪聚焦来获取所需高温,按照跟踪方式的不同又分为单轴系统和双轴系统。
1 单轴跟踪技术这一技术系统的结构特点是反射镜属于狭长型,仅绕一个轴转动跟踪,使阳光聚焦于线形吸收器上。
1.1 抛物槽式系统1984 年美国南佛罗里达州建立的第一个太阳能发电系统(SEGS),采用单轴抛物槽式反射器,转轴按南北方向放置(夏季聚焦的偏差较大),聚光比在19∶1 到26∶1 之间。
吸收器表面采用铬金选择性涂层和金属陶瓷涂层,而后者比前者具有更好的性能,工作温度可达391 ℃,用天然气对蒸汽进行过热。
这种太阳能-化石燃料的组合式系统较以往的发电技术具有更好的经济性,并能满足峰值负荷的需求。
但由于没有环境津贴的实质性补助,该系统由于成本高而缺乏市场竞争力。
1.2 线形菲涅尔反射器系统(LFR)这是不同于槽式系统的另一种单轴跟踪技术。
系统的吸收器固定在镜面上方的空间,反射器由许多长条形镜面组成,反射光束会聚在置于高处的长形塔式接收器上,接收器随反射器转轴平行移动。
无论就目前还是从长远来看,CLFR 和Solarmundo 都比槽式系统的发电成本低。
毕业论文--太阳能电池的发展及晶体硅电池片的概述
毕业论文--太阳能电池的发展及晶体硅电池片的概述太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,其发展已成为清洁能源和可再生能源领域的重要研究方向。
本文将介绍太阳能电池的发展历程,并重点概述晶体硅电池片。
首先,太阳能电池的发展可以追溯到19世纪末。
当时,科学家们发现某些物质被光照射后会产生电流,这被称为光电效应。
他们开始尝试利用光电效应来制造太阳能电池。
最早的太阳能电池是由层叠的铜和铁薄片构成的。
随着科技进步,太阳能电池的技术不断改进。
20世纪50年代,研究人员首次成功开发出基于硅的太阳能电池。
这种电池利用硅的半导体性质,在光电效应下产生电荷。
硅太阳能电池的研究引起了全球范围内的广泛关注,并成为目前太阳能电池的主流技术。
晶体硅电池片是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一。
它由多个硅晶体单元组成,这些单元通过串联或并联的方式连接在一起。
晶体硅电池片的工作原理是,当光照射到硅晶体上时,光子与硅原子相互作用,使硅中的电子被激发并形成电流。
晶体硅片的效率通常介于15%至25%之间,具有较高的稳定性和长寿命。
除了晶体硅电池片,还有其他类型的太阳能电池。
例如,薄膜太阳能电池利用可卷曲的薄膜材料制成,适用于柔性应用。
有机太阳能电池利用有机材料作为半导体,具有较低的制造成本和较高的可塑性。
此外,钙钛矿太阳能电池、多结太阳能电池等新型太阳能电池技术也正在不断发展中。
太阳能电池的发展经历了长期的探索和技术演进。
晶体硅电池片作为其中的主要技术之一,具有较高的效率和稳定性。
随着科学技术的不断进步,太阳能电池有望在未来成为主要的能源来源之一。
光伏发电系统的毕业论文
光伏发电系统的毕业论文光伏发电系统的毕业论文随着环境保护意识的提高和对可再生能源的需求增加,光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。
本篇毕业论文将对光伏发电系统进行深入研究,探讨其原理、技术以及应用前景。
第一部分:光伏发电系统的原理光伏发电系统的核心是太阳能电池板,它能够将太阳光直接转化为电能。
太阳能电池板由多个光伏电池组成,这些电池由半导体材料制成,当光照射到电池上时,光子会激发出电子,形成电流。
通过将多个光伏电池串联或并联,可以获得所需的电压和电流。
第二部分:光伏发电系统的技术光伏发电系统的技术包括太阳能电池板的制造、电池板的布局和组装以及电能的转换和储存等方面。
在太阳能电池板的制造过程中,需要选择合适的半导体材料,并进行切割、清洗、涂覆等工艺。
电池板的布局和组装涉及到电池板的安装角度、朝向以及防尘和防水措施等。
电能的转换和储存主要包括光伏逆变器的使用和电池组的配置。
第三部分:光伏发电系统的应用前景光伏发电系统具有广阔的应用前景。
首先,光伏发电系统可以用于家庭和商业建筑的供电,减少对传统电网的依赖,降低能源成本。
其次,光伏发电系统可以应用于偏远地区和发展中国家,解决电力供应不足的问题,改善当地居民的生活条件。
此外,光伏发电系统还可以应用于交通工具,如太阳能汽车和船只,减少对化石燃料的依赖,降低环境污染。
结论光伏发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,具有巨大的潜力和应用前景。
然而,光伏发电系统仍面临一些挑战,如高成本、低效率以及能源储存问题等。
因此,未来的研究应该集中在提高光伏发电系统的效率和降低成本,同时探索更好的能源储存技术。
总之,光伏发电系统是一项重要的研究领域,对于实现可持续发展和减少对化石能源的依赖具有重要意义。
通过深入研究光伏发电系统的原理、技术和应用前景,可以为相关领域的研究和应用提供有益的参考和指导。
希望本篇毕业论文能够对读者对光伏发电系统有更深入的了解,并为未来的研究提供启示。
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。
太阳能光伏发电毕业论文
Since the first "energy crisis" of 1973-1974, some concrete actions have even taken place. However, the several-fold increase in crude oil prices since 1973 has exacted a toll. In the U.S. and other industrialized nations, the economy has been plagued by inflation, recession, unemployment, and obsolescence of industrial equipment. The economies of some petroleum-deficient developing countries have been devastated by energy prices.
太阳能电池能够将太阳能直接转化为电能,而且已经广泛应用于空间飞行器能昂贵。因此,目前大多数太阳能发电方式仍旧是首先将太阳能转化为热能,然后再将热能转化为电能。这种方式目前最简单的设计是蒸汽发电装置,收集到的太阳能通过管道中的载热气体进行输送。这种管道使用涂层能够使运输过程中的入射能量只有很少部分的流失。
源工程师的第一个提议是想办法减少能源的消耗同时保证产量不变甚至有所提高,第二个提议是寻找降低能源成本的方法。
太阳能的利用技术分析论文
太阳能的利用技术分析论文随着现代工业和生活的快速发展,人类对能源的需求日益增加,而传统能源资源的日益枯竭,引发了严峻的能源危机。
为了解决这一问题,人类不断开发利用新的能源。
作为一种清洁、环保、节能、可再生的新型能源,太阳能在近年来的应用中大放异彩。
本文将对太阳能的利用技术进行分析,探讨其优缺点。
一、太阳能利用技术的分类太阳能的利用技术可分为热能利用技术和光能利用技术两类。
(一)热能利用技术太阳能通过吸收、反射和透过三种方式被转化为热能,然后进行集热、储热、传热和利用热的过程,以满足人们的生活和工业生产需要。
热能利用技术主要包括以下几种:1.太阳能集热器技术太阳能集热器技术是利用太阳能进行热能收集的过程。
集热器的类型包括平板集热器、真空管集热器等。
太阳能集热器技术的优点是简单、可靠、稳定、安全,而且不需要电力供应,是一种清洁、环保、经济的能源利用方式。
2.太阳能热水器技术太阳能热水器技术是利用太阳能热能将水加热为热水。
它由太阳能集热器、水箱、水管、泵等组成。
太阳能热水器技术的优点是利用水循环方式,无需电力,操作简单,维护方便。
3.太阳能空调技术太阳能空调是指利用太阳能进行冷热能转化的一类空调设备。
太阳能空调技术的优点是无需额外电力,无对大气环境产生污染,是一种清洁和环保的能源利用方式。
(二)光能利用技术太阳能通过光能利用技术进行光伏发电,也可以转化为化学能以供储存。
光能利用技术主要有以下几种:1.太阳能光伏技术太阳能光伏技术是指通过太阳能光辐射,将光子传导到太阳能电池板上,使其产生电能。
太阳能光伏技术的优点是生产环保,没有二氧化碳等化学物质的排放,同时操作方便、适用范围广。
2.光导光纤技术光导光纤技术是利用太阳能,通过光导纤维将光信号传输到远程。
这种技术具有环保、能源利用率高、传输距离远、实时性好等优点。
二、太阳能利用技术的优缺点(一)优点1.环保太阳能是一种清洁的能源,利用太阳能不会产生任何污染物,对人类和自然环境都没有危害。
太阳能电池板最佳倾角与纬度数学关系_数学论文
太阳能电池板最佳倾角与纬度数学关系_数学论文目前,太阳能电池板安装时最佳倾角的计算有多种方法,都是根据理论推导下得到的,不适用与实际的工程领域当中。
为了简化最佳倾角的计算模型,首先通过计算机得到最佳倾角与纬度离散点走势的关系。
然后通过走势关系指定要拟合的函数关系式。
最后通过计算机得到指定函数的各项参数。
得到的最佳倾角的计算公式便于在工程领域中应用。
对于太阳能电池板的安装方式有多种方法,最常见的方法有两种,一种是固定式安装,另一种则是旋转式安装。
不同的安装方法对于最佳倾角的理解是不同的。
他们的共同目的就是电池板与太阳的入射方向成一定的角度,达到太阳直射电池板的目的,增大光伏供电系统的发电量。
而将此角度称之为太阳能电池板的最佳倾角。
目前,在国内外通常计算最佳倾角时,首先要计算太阳辐射量,然后根据当地的纬度计算太阳赤纬角、水平日落角度等。
最后结合计算的各项参数,得出当地的最佳倾角。
在计算太阳辐射量时常采用Klein (KleinSA.Calculatonofmonthlyaverageinsolationontiltedsurfaces[J].SolarEnergy,1977,19(4):325-329)提出的方法。
无论是在计算太阳辐射量和当地的各类参数时,都没有考虑海拔对最佳倾角的影响。
文献(杨金焕,毛家俊,陈中华.不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算[J].上海交通大学学报,2002,36(7):1.32-1.36)根据普遍方法计算出的最佳倾角,拉萨市的倾角与其他主要城市的倾角相差较大,并且出现反常现象。
这说明分析纬度与最佳倾角的函数关系是很有必要的一项工作。
在分析两组数据之间的函数关系式时,最常用的方法有数据拟合、插值和回归分析等方法。
回归分析的前提是两组数据的基本上呈线性关系时,才可以使用此方法。
显然当地纬度与最佳倾角之间不可能是线性的关系。
因此使用插值和数据拟合方法找出当地纬度与最佳倾角之间的关系。
《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
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。
居民家庭光伏发电论文
居民家庭光伏发电论文随着全球环保意识的不断提高,人们开始关注如何减少对自然资源的依赖,寻找更环保的生活方式。
在这种情况下,居民家庭光伏发电逐渐受到人们的注意,成为一种广受欢迎的可再生能源。
居民家庭光伏发电是指在家庭居民住宅上安装太阳能电池板,将阳光转化成电力,用于家庭的电力供应。
这种方式不仅能够减少对传统能源的依赖,也能够减少对环境的污染,同时对个人的经济负担也能够有所减轻。
下面我将从三个方面来探讨居民家庭光伏发电的利与弊。
首先,居民家庭光伏发电的最大优势在于可再生。
与传统的化石能源相比,太阳光是一种取之不尽、用之不竭的资源。
通过光伏板的转换,太阳能可以转化成电能,这给生活带来了很大便利。
电力可用于照明、电视、空调等生活用品的供应。
而且,随着科技进步的不断提升,光伏发电技术也不断增强,更加高效,这也使得光伏发电趋势更加稳定。
其次,居民家庭光伏发电的缺陷也十分明显。
安装的成本与维护费用较高,这是其最大的缺陷。
太阳能板自身价格就高昂,加之在安装过程中有一系列的要求与技术难度,会让安装费用变得异常昂贵。
同时,对于技术的要求也很高,不仅需要专业人士进行安装,还需要进行常规的维护。
这无疑给一些家庭带来了很大的经济压力。
最后,居民家庭光伏发电对环境和自然也有影响。
尽管太阳能非常环保,但安装光伏板需要消耗许多不同的化学物质和元素,而这种消耗导致了能源和环境问题。
但是,这种污染相比于炼油厂和煤矿的污染显然要小许多,因此居民家庭光伏发电的环境影响一般还是属于轻度污染,不会对环境产生严重的影响。
总而言之,居民家庭光伏发电无疑是一种可再生能源的新兴形式,具有良好的环保特点。
然而,其成本之高却也成为了光伏发电的最大瓶颈。
在未来,我们希望科学家们能够通过不断的技术革新,逐步减少安装和维护费用,使居民家庭光伏发电在更多的市民家庭中逐渐实现推广和应用。
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。
太阳能光伏发电毕业论文
1.太阳能及其应用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、绝对的平安性、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。
1.1太阳能的含义一般是指太阳光的辐射能量,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开展。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能发电是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。
1.2太阳能的开展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上创造第一台太阳能驱动的发动机算起。
该创造是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源〞,“将来能源构造的根底〞,那么是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
1.3我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/㎡以上,西藏最高达7kWh/㎡。
1.4太阳能的应用就目前来说,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。
1.4.1太阳能集热器太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,承受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。
按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。
一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。
1.4.2 太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
《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。
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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。
2 太阳电池基本性质:
光电转换效率η%为评估太阳电池好坏的重要因素。
目前使用的太阳能电池实验室:η≈24%,产业化:η≈15%。
填充因子FF%为评估太阳电池负载能力的重要因素。
FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc)。
其中:Isc-短路电流,Voc-开路电压,Im-最佳工作电流,Vm-最佳工作电压;
标准光强与地面环境温度:AM1.5光强,1000W/m2 ,t = 25℃;
光照强度对电池性质的影响,例如:在室温为30℃,在光照强度大时某电池板输出功率测得为80W,如果光照强度减小时,则电池板输出功率就明显的比80W小。
温度对电池性质的影响,例如:在标准状况下,AM1.5光强,t=25℃某电池板输出功率测得为100W,如果电池温度升高至45℃时,则电池板输出功率就不到100W。
3 提高太阳能电池板利用率的方法:
太阳能电池板中电子在通过P-N结后,如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。
但如果在上层全部涂上金属材料,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖P-N结(如图1梳状电极),即能减小电阻降低损耗又能增加入射光的面积,增大工作效率。
硅的表面非常光滑,大量的太阳光会被反射,则太阳能电池板的工作功率会减小。
为减少阳光的反射,则在硅表面涂上一层反射系数非常小的保护膜(图1梳状电极),将反射损失将大大减小。
然而,一块电池所能提供的电流和电压有限,则可以将很多电池并联或串联起来使用以达到提高太阳能光电板的利用率。
当太阳能电池板温度升高,太阳能电池板的转换率降低。
若在太阳能电池板上加隔热保护罩,有利于阻止太阳能电池板板体的温度升高,从而提高太阳能电池板光电转换率(利用光电材料吸收光能后转换成电能的效率叫光电转换率)。
太阳能电池板的工作原理是利用光
电材料吸收光能后发生光电转换反应。
光电转换率越高,太阳能电池板发电量越大,提高光电转换率是降低光伏成本主要原因。
太阳能电池能将可见光的光能转换为电能,而红外线的频率比可见光更接近固体物质的固有频率,因此更容易引起分子的共振,红外线更容易变成物质的内能,引起太阳能电池板板体的温度升高。
那么阻止红外线对太阳能电池板板体的照射是降低太阳能电池板板的温度的关键。
透明玻璃可以绝大部分透过可见光,并能阻止阳光不能转换的红外线,我们可以利用透明璃来降低太阳能电池板板体的温度,从而提高太阳能电池板光电转换率。
它主要特征是在太阳能电池板上方架设一块透明玻璃。
日照量在固定范围内,太阳能电池板的温度升高,太阳能电池板的输出电压以及电流都会降低,也就是说太阳能电池板板体的温度也会影响太阳能电池板光电转换效率。
太阳能电池板的发电量与太阳光入射角有关,当太阳光线与太阳电池板平面垂直时转换率最高。
采用自动追光系统转换率可提高40%。
自动追光系统的基本结构原理:
将传感器安装在太阳能电池板上,与电池板同步转动。
光线方向一旦发生细微改变,系统输出信号就发生偏差,当偏差达到一定幅度时,传感器输出相应更正信号。
执行中枢开始进行矫正,使光电传感器重新达到平衡--太阳能电池板与光线垂直时停止转动,完成一次调整周期。
如此反复调整,太阳电池板时刻随着太阳光照方向的改变进行调整,实现“自动追光”功能。
系统性能。
系统的全部信号来自传感器,系统无需起始定位。
当达到一定光照强度时,系统就会在180°范围内自动跟踪,在任何方位再启动都不会迷失方向。
跟踪精度与照度和时段有关,日照越强跟踪精度越高。
阳光不足时,系统电路自动休眠等待,不盲目跟踪。
当达到一定光照强度时,系统会在短时间内调整到位,实现“自动追光”。
另外,再加铝外壳的光学衰减片保护电路元件,可抗紫外线和高温且可保证系统在一般环境中都能正常工作。
发电量对比。
用两块参数相同的太阳能电池板,一块固定朝南略偏西放置,另一块安装在自动跟踪器上,分别测试这太阳能电池板的发电功率。
下图是晴朗的天气下得到的上述两块太阳能光伏发电功率对比曲线图。
从图中可以看出,方向固定的太阳能电池板全天平均功率为605.78mW。
自动跟踪的太阳能电池板全天平均功率为873.39mW,发电功率增加44.18%。
方向固定的太阳能电池板全天只有3小时左右在辐射强度为1000W/㎡左右的情况下工作,而加了自动跟踪系统的太阳能电池板达到6小时左右,太阳能电池板的总功率明显增加;特别是在低辐射强度时,功率功率增加幅度超过了200%。
结束语:
太阳能是一种取之不尽,用之不竭的绿色能源,即无污染又无副作用。
但是太阳能电池板的光电转换率低,不能满足人们的用电需求,
阻碍了太阳能技术的推广。
而本文针对太阳能电池板的特性提出了采用多种方法来提高太阳能电池板的光电转换率。
太阳能追光系统它具有轻巧、廉价、高效、便于使用的特性。
可用于太阳能自动化路灯、太阳能热水器、太阳能充电器等各方面。
关于太阳能利用的研究近几年来已经成为炙手可热的话题,而提高光电转换率一直是人们重点研究的对象,采用自动跟踪系统将会掀起太阳能电池在各个领域应用的高潮,市场前景广阔。
参考资料
[1]方荣生等编著.太阳能应用技术.北京:中国农业机械出版社,1985年9月
[2]李安定.太阳能光伏发电系统工程.北京:北京工业大学出版社,2001年
[3]许颖.非晶体/单晶体异质结合电池的研究.中科院半导体所,2007年。