应用“薄膜光伏”在光伏发电技术上的改进.ppt

L/O/G/O 其中太阳能是一种发展潜力最大，应用范围最广、利用率和可行性最高的一种绿色能源。长久使用清洁安全 * 应用“薄膜光伏”在光伏发电技术上的改进 指导老师：韩宏伟教授，成员：林健哲王晖米仁杰 主要内容 目前存在问题 4 下阶段研究计划及主要施 5 1 薄膜太阳能电池介绍 已经取得的成果，实物 3 项目进展情况 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 2007年 445MW 2008年988.8MW 2006年370MW 增长120% 增长122% 2009年19.8% 占太阳能电池的 发展现状 我国高度重视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 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.只需少量的原料,成本低 7.较佳的光传输 8.厚度较传统太阳能电池薄 9.材料供应来源广 10.可与建材整合性运用(BIPV) 非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si) 微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-Si) 化合物半导体II-IV 族（CdS、CdTe、CuInSe2） 色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell) 有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 薄膜太阳能电池的分类 2.项目研究进展情况说明 1.2011.11-2011.12详细查阅与学习了有关薄膜太阳能电池的资料，了解了薄膜太阳能电池的发展现状前景与趋势，掌握了各种不同种类薄膜太阳能电池的技术特点。对各种薄膜太阳电池近几年来的发展情况，包括其生产成本、转换效率等在内的优劣势做了较详细的比较。确定了研究重点为有机薄膜太阳电池。 2.2012.1针对有机薄膜太阳能电池进行了重点研究，在分析研究其工作原理和组成结构的基础上，提出了部分改进想法。 3.2012.2初步学习了多元化合物薄膜太阳能电池工作原理，将有机薄膜太阳电池与多元化合物薄膜太阳电池进行分析比较。 4.2012.3-现在，对几个月以来的成果汇总，利用改进意见动手改进有机薄膜太阳能电池。 5.为了提高动手能力，加深对太阳能电池的了解，我们将本项目与正在进行的光电设计大赛结合起来，即在设计的小车动力采用太阳能电池与普通电池的混合动力装置。 3.已经取得的成果，实物展示 关于薄膜太阳电池的原理的研究 主要是利用光伏效应(photovoltaic effect)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，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。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。 薄膜太阳能模块结构图 薄膜太阳能模块是由基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等 关于有机薄膜太阳电池 通过对有机薄膜太阳电池的研究，我们绘出了它的原理图如下图并提出了改进意见。 改进意见： （1）在有机薄膜光电池的吸收层镀上紫外光吸收薄膜可以 有效降低其光电转换效率的衰减。 . （2）优化电极材料，对电极的表面修饰，形成良好的欧姆接触，最大限度地减少电子和空穴