论文 关于太阳电池发展现状及其前景的探讨.doc

论文 关于太阳电池发展现状及其前景的探讨.doc关于太阳能电池发展现状及其前景的探讨苗银(陕西师范大学理工科基础教学部,西安,710062)摘要:木文详细阐述了主要几类太阳能电池的原理及发展现状,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足Z处,并对太阳能电池的发展趋势进行了预测。关键词:太阳能电池;转换效率;材料人类血临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,已经成为越来越值得关注的社会与环境问题。合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略,是其屮最受呱H的研究热点2—。近年來,太阳能电池快速发展并取得了可喜的成就。太阳能电池,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。1太阳能电池的原理所谓太阳能电池是指rh光电效应或光化学效丿应育接把光能转化为电能的装置。太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴-电了对,在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电了由P区流向N区,接通电路示就形成了电流,这就是光电效应太阳能电池的工作原理。2太阳能电池的优缺点太阳能的优点。太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计,在过去漫长的11亿年屮,太阳消耗了它木身能量的2%o今后足以供给地球人类,使用儿十亿年,真是取Z不尽,用Z不竭。第二:地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。第三:太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。太阳能的缺点。第一:能量密度较低,日照较好时,地面上1平方米的面积所接受的能量只有1千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置占地面积大、用料多,成木增加。第二天气影响较大,至I」达某i地面的太阳辐射强度,因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响,时强时弱,时有时无给使用带来不少困难。3太阳能电池的发展历程概述人类对太阳能在发电方血的始于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。1958年又被美国首次应用于“先锋一号”人造卫星。宇宙开发极大促进了太阳能电池的开发。与此同时,地面用太阳能电池的研究也在不断开展,特别是1973年的能源危机,又大大加速了地面太阳能电池的发展。许多国家为开发、利用太阳能电池,为阳光发电的研究投入了相当数量的资金。迄今为1上翱翔于太空的成千个飞行器中,大多数都配备了太阳能电池系统。无论是在宇宙飞行之中的应用,还是作为地血发电系统的应用,从开发速度、技术成熟性和应川领域來看,光伏技术都是新能源屮的佼佼者。在加工工艺方面,人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能,主要有:①单双层减反射膜;②激光刻槽埋藏栅线技术;③绒面技术;④背点接触电极克服表面栅线遮光问题;⑤高效背反射器技术;⑥光吸收技术。据佔测,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为13%"15%;到2100年,可再生能源将占86%,太阳能占67%。4各类太阳能电池的发展状况太阳能电池类熨(按材料分)包括「硅系太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极性电池、纳米经化学太阳能电池。下面将分别对这4类电池从其结构特性、生产应用等方面加以叙述。③单晶硅太阳能电池是当前