太阳能电池工作原理及应用摘 要: 太阳能电池 又称为 “太阳能芯片 ”或 光电池 ,是一种利用 太阳光 直接 发电 的光电 半导体 薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压 及 电流 。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic ,photo 光, voltaics 伏特,缩写为PV),简称 光伏 。当太阳光照射p-n 结时, 在半导体内的电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子——空穴对,并在势垒电场的作用下,电子被驱向rt 型区,空穴被驱向P 型区,从而使rt 区有过剩的电子, P区有过剩的空穴。 于是, 就在 p-n 结的附近形成了与势垒电场方向相反的光生电场。关键词:太阳能;光伏发电;半导体;电池太阳能电池的分类简介太阳能电池根据所用材料的不同,太阳能电池还可分为:硅太阳能电池 、多元化合物薄膜太阳能电池、 聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、 有机太阳能电池、塑料太阳能电池,其中硅太阳能电池是发展最成熟的,在应用中居主导地位(1)硅太阳能电池硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅 薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为%,规模生产时的效率为15%(截止 2011,为 18%)。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于单晶硅成本价格高,大幅度降低其成本很困难, 为了节省 硅材料 ,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜 做为单晶硅太阳能电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉,而效率高于非晶硅薄膜电池 ,其实验室最高转换效率为 18%,工业规模生产的转换效率为10%(截止 2011,为 17%)。因此,多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电池市场上占据主导地位。非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,转换效率较高, 便于大规模生产,有极大的潜力。 但受制于其材料引发的光电效率衰退效应,稳定性不高, 直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题,那么,非晶 硅太阳能电池 无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。2)多晶体薄膜电池多晶体薄膜电池硫化镉、碲化镉 多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒, 会对环境造成严重的污染,因此,并不是 晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。砷化镓( GaAs)III-V 化合物电池的转换效率可达 28%,GaAs 化合...