薄膜太阳能电池ppt课件.ppt

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1、薄膜太阳能电池组员：王文丽孙有政吕立锋晋俊超杨鸣春主要内容太阳能薄膜的性能表征4新型太阳能电池及展望51薄膜太阳能电池介绍Si薄膜太阳能电池3染料敏化太阳能电池2背景介绍存储量有限不可再生能源产物对环境造成影响不安全可再生清洁无污染安全可靠石油煤炭天然气核能太阳能风能潮汐能地热能对流能水能1954年美国贝尔实验室第一个实用硅太阳能电池无机和有机化合物类光伏材料1976年，第一个cIS多晶薄膜太阳能电池的诞生1982年，波音公司制备的CdS／CulnSe2薄膜太阳能电池1974年WagnerN单晶CuInSe

2、2研制出高效太阳能电池，其效率可以达到6％，标志着CIS光伏材料的崛起1993年，欧洲CIS(EuroCIS)研究中心使用CdS／Cu(In,Ga)Se2结构，成功将效率提升到15％左右。1996年，美国可在生能源国家实验室(NERL)效率提高到了17．7％。直到现在为止，NERL已将效率再往上提升至19．5％研究历程南开大学的CIS太阳能电池研究小组,在CIGS太阳能电池的转换效率上已经达到12．1％左右2007年445MW2008年988.8MW2006年370MW增长120%增长122%2009年19

3、.8%占太阳能电池的发展现状我国高度重视薄膜太阳能电池技术的研发和产业化，与国际先进水平差距逐步缩小，积极有序地发展。截至2008年底，我国已建成并投产的14家薄膜太阳能电池企业的产能约达125.9MW，年产量约为46MW。截止2009年底，已开工建设和已开展前期工作宣布建设的薄膜太阳能电池项目将近40个，按其规划，2014年前全部建成后的产能将高达约4000MW。薄膜太阳能电池的原理主要是利用光伏效应(photovoltaiceffect)将光能直接转换成电能的一种P-N结半导体装置。当晶片的接触面受光后

4、，只要光子的能量等于或大于Eg，就会把电子从价带激发到导带，在价带中留下一个空穴，产生电子-空穴对。如果所产生的电子-空穴对有足够长的寿命，各自扩散到p-n结的势垒区附近，在p-n结的内建电场作用下被互相分离，光生的非平衡空穴往带负电的p型区移动，电子往带正电的n型区移动。在p-n结开路情况下。n区边界将积累非平衡电子，p区边界将积累非平衡空穴，产生一个与p-n结内建电场方向相反的光生电场Voc，这就是光伏效应。在p-n结短路情况下光生电子和光生空穴分别产生电流Jn和Jp，总的光生电流密度Jsc为两者之和。

5、此时在晶片的两边加上电极并引入负载，只要光照不停止，就会不断地有电流流过电路，p-n结起到了电源的作用，这就是光电池的基本工作原理。光照在接触面产生的电子－空穴对愈多，电流愈大。薄膜太阳能电池的特色1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)2.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)3.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少4.有较佳的功率温度系数5.较高的累积发电量6.只需少量的硅原料7.较佳的光传输8.厚度较晶圆太阳能电池薄9.材料供应无虑10.可与建材整合性运用(BIPV)非晶

6、硅(AmorphusSilicon,a-Si)微晶硅(NanocrystallineSilicon，nc-Si，MicrocrystallineSilicon，mc-Si)化合物半导体II-IV族（CdS、CdTe、CuInSe2）色素敏化染料(Dye-SensitizedSolarCell)有机导电高分子(Organic/polymersolarcells)CIGS(铜铟硒化物)太阳能电池的分类薄膜太阳能模块结构图薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等半透明式

7、的太阳能电池模：建筑整合式太阳能应用薄膜太阳能之应用：随身折迭式充电电源、军事、旅行薄膜太阳能模块之应用：屋顶、建筑整合式、远程电力供应、国防薄膜太阳电池产品应用国内投资状况国外投资状况2009年10月，英特尔投资公司以2000万美元投资正处于扩张期的深圳创益科技，助其发展光伏产业国际金融公司(IFC)向新奥集团旗下新奥太阳能有限公司投资1500万美元，并组织总计1.21亿美元的贷款，助其发展光伏产业百世德太阳能计划在苏州、南昌建设两座薄膜太阳能项目工厂，投资金额分别为25亿美元。苏州工厂投产时间预定为20

8、08年底，南昌工厂为2009年第一季度123染料敏化太阳能电池孙有政染料敏化太阳能电池（DSSC电池）是一种新型光电化学太阳能电池。由于制作工艺简单、成本低和性能稳定，并且对环境无污染，具有良好的开发前景。是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。纳米TiO2薄膜是染料敏化太阳能电池的重要组成部分，其形貌对电池性能影响显著。纳米TiO2薄膜的制备就成了发展光伏产业发展关键。染料敏化太阳能电池结构Clic