Content结语太阳能电池的发展历程概述太阳能电池的发展前景各类太阳能电池的发展现状太阳能电池的原理太阳能电池的原理所谓太阳能电池是指由光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置。-----------------------------++++++++++++++++++++空间电荷区内建电场ENP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,接通电路后就形成了电流,这就是光电效应太阳能电池的工作原理.优点:清洁性广泛性系统维护简单太阳能电池的特点缺点:稀薄性间歇性1、1954年,第一块单晶硅电池在美国贝尔研究所试制成功,次年便被用作电信装置的电源。2、1958年又被美国首次应用于“先锋一号”人造卫星。3、1973年的能源危机,大大加速了地面太阳能电池的发展。4、1985年后,随着热氧化层钝化技术和吸杂技术的应用,电池效率得到很大的提高。从开发速度、技术成熟性和应用领域来看,光伏技术(太阳能电池)已是开发新能源中的佼佼者。太阳能电池的发展历程概述太阳能电池的应用我国也试制成功了太阳能汽车“太阳号”新型的PS20太阳能塔镜板多晶硅薄膜太阳能电池非晶硅薄太阳能能电池多元化合物薄膜太阳能电池小型太阳能电池板各类太阳能电池的发展状况太阳能电池类型(按材料分)化合物薄膜太阳能电池聚合物太阳能电池硅系太阳能电池染料敏化太阳能电池硅系太阳能电池非晶硅薄膜太阳能电池成本低工艺复杂且尚未成熟材料清洁电池的稳定性不高单晶硅太阳能电池成本高技术成熟工艺繁琐效率最高28.6%材料清洁电池的稳定性很高电池的稳定性很高1234多晶硅太阳能电池多晶硅薄膜太阳能电池电池的稳定性较高电池的稳定性高效率较高19.8%成本较高工艺较单晶硅简单成本低工艺复杂且尚未成熟材料清洁材料清洁效率较高19.0%效率高21.0%化合物薄膜太阳能电池碲化镉砷化镓其材料为无机盐,主要有砷化镓、碲化镉、铜铟硒。它价格低廉、性能良好和工艺简单,但其所用的材料大多有剧毒,且有的是稀有元素,使发展受到很大限制。铜铟硒具有分子结构自行设计合成、易加工、柔韧性好、毒性小、成本低等特点,对大规模利用太阳能,提供廉价电能具有重要意义。未来的研究方向:提高材料的导电率,提高成膜技术、器件制作工艺水平和开发新型的材料等。聚合物太阳能电池染料敏化太阳能电池特点:成本低廉,工艺简单,性能稳定,光电效率较高。改进方向:新型、合适敏化剂的探索及制备工艺的改进与薄膜化的研究。Table按材料分类较高原材料镉有剧毒效率较高成本较低易于规模生产碲化镉一般清洁效率一般聚合物多层修饰电极性电池较高清洁效率较高材料成本低工艺复杂且尚未成熟多晶硅薄膜高原材料家有剧毒效率最高材料成本低工艺复杂砷化镓多元化合物薄膜太阳能电池OXOX稳定性不高清洁效率一般材料成本低工艺复杂且尚未成熟非晶硅薄膜高清洁效率较高成本较高工艺较单晶硅简单多晶硅硅系太阳能电池很高清洁效率最高技术成熟工艺繁琐成本高单晶硅电池的稳定性材料的清洁性光电转换效率材料和成本材料太阳能电池类型太阳能电池类型铜铟硒效率较高效率低较高寿命短原材料来源比较有限材料成本低工艺复杂污染性低清洁染料敏化纳米晶化学太阳能电池材料成本低工艺复杂且很不成熟太阳能电池的发展前景HotTip整体趋势:提高转换效率降低成本研究方向:(1)并联叠层电池(2)杂质的光伏响应(3)量子阱和超晶格(4)杂质能级和能量联电池美国能源部认为太阳能成本将在10年内降至常规电力的水平太阳能电池的发展前景HotTip成本低廉作为建筑的镶嵌板最接近大规模产业化一主要几类太阳能电池的发展趋势1、薄膜太阳能电池2013年以后薄膜太阳能电池成为主流2015年,薄膜太阳能电池的份额将增长至太阳能发电系统市场的35%优势:太阳能电池的发展前景HotTip2、染料敏化太阳能电池效率已能稳定在10%以上寿命能达15~20年成本仅为硅太阳能电池的1/10~1/53、有机材料的太阳能电池更有利于环保,在低功率发电系统方面前景比较可观4、硅太阳能电池高性价比应用前景巨大太阳能电池的发展前景HotTip二太阳能电池市场发展前景太阳能发电推广相当迫切,市场潜力十分巨大1994-2004年10年里增长了17倍到2050年,可再生能源将占总一次能源的54%,其中太阳能的比例约13%~15%;到2100年,可再生能源将占86%,太阳能占67%。——引自(温丽姿,赵永新.人民日报,2005-01-20(16).)太阳能电池的发展前景HotTip三未来太阳能技术利用热转化为电流的太阳能电池可涂刷的太阳能电池(硅墨水)有机太阳能集光器空间太阳能发电站太阳能道路空间太阳能发电技术结语基于人类对新能源材料的需求和科技不断的进步,太阳能电池在代替常规能源方面将显示愈来愈强的优势。我们完全有理由相信,太阳能作为一种清洁优良的新能源,它的开发和应用前景都是广阔的,在不久的将来它必将会逐渐应用到我们生活的各个方面中来。资料主要来源~Energy/energy_group/solar_energy.htm=2005&popsc_aid=68中国太阳能工程网