太阳能电池发展与组件生产介绍.pptVIP

太阳能电池发展与组件生产介绍 一、太阳能电池的概述 1.太阳能 人类的生活水平不断提高，能耗也不断提高， 世界如此， 亚洲如此， 中国更是如此！ 世界能源消耗量 亚洲能源消耗量 目前，人类的能源结构仍以传统的为主。 石油 天然气 煤炭 水电等。 具体结构如下图： 世界能源结构 传统的能源绝大部分的资源是有限的！ 石油：中国15年，全球40年； 煤炭：100来年； 能源问题怎么办？出路在那里？ 太阳能是无限的! 无辐射，无污染的能源！！！ 中国和世界能源储量比较 世界未来能源结构预测 地球上的太阳光能源 太阳能发电的潜力 2.太阳能电池 太阳能光电池简称为太阳能电池或太阳电池，又称为太阳能晶片；在物理学上称为光伏打效应( Photovoltaic )，简称 PV ( photo = light 光线，voltaics = electricity 电力 )。 太阳能电池是一种由太阳能转变为电能的器件（光电半导体薄片 ）。 太阳能电池 太阳能电池的分类 单晶硅电池； 多晶硅电池； 非晶硅电池； 碲化镉电池； 铜铟硒电池等。 太阳能电池的不同材料和技术 二、太阳能电池的原理 太阳能电池的原理是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换电能。  太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。 当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图： 图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。 同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。 ? N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。 当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。 ? 当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。 三、太阳能电池的生产工艺过程 主要有硅片生产工艺、电池生产工艺及太阳能电池系统几部分组成。 硅片的生产工艺过程 单晶硅生长 Examples of completed ingots 单晶Si Wafer 太阳能电池的制造过程 太阳能电池及模块和阵列 太阳能发电系统 四、太阳能电池的应用 太阳能电池在航天、军事、工业、农业、民用等诸多领域有着广泛的应用，且前景广阔。 PV APPLICATION PV APPLICATION PV APPLICATION PV APPLICATION PV APPLICATION 五、太阳能电池遇到的挑战 接受太阳辐射的面积； 气候的影响； 硅片的价格及硅片的加工技术。 NASA’s Mars Exploration Rover Spirit Coca Cola Bottling Plant (LA) 太阳能电池组件基础知识和生产流程 目录 太阳能电池组件基础知识 1.1太阳能电池组件概论 1.2 太阳能电池组件的分类 1.3 太