1、太陽能電池班級：2021級化學(xué)姓名：張芳華學(xué)號：2021094123摘要：本文詳細(xì)闡述了主要幾類太陽能電池的原理及開展現(xiàn)狀，從材料、工藝與轉(zhuǎn)換效率等方面討論了它們的優(yōu)勢和缺乏之處，并對太陽能電池的開展趨勢進(jìn)展了預(yù)測。關(guān)鍵詞：太陽能電池；轉(zhuǎn)換效率；材料人類面臨著有限常規(guī)能源和環(huán)境破壞嚴(yán)重的雙重壓力，已經(jīng)成為越來越值得關(guān)注的社會與環(huán)境問題。合理的利用好太陽能將是人類解決能源問題的長期開展戰(zhàn)略，是其中最受矚目的研究熱點之一。近年來，太陽能電池快速開展并取得了可喜的成就。太陽能電池，可視為迄今為止最美妙、最長壽和最可靠的發(fā)電技術(shù)。1、太陽能電池的原理。所謂太陽能電池是指由光電效應(yīng)或光化學(xué)效應(yīng)直接把光能

2、轉(zhuǎn)化為電能的裝置。太陽光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)上，形成新的空穴電子對，在P-N結(jié)電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成了電流，這就是光電效應(yīng)太陽能電池的工作原理。2太陽能電池的優(yōu)缺點太陽能的優(yōu)點。太陽能作為一種新能源，它與常規(guī)能源相比有三大特點：第一：它是人類可以利用的最豐富的能源。據(jù)估計，在過去漫的11億年中，太陽消耗了它本身能量的2%。今后足以供給地球人類，使用幾十億年，真是取之不盡，用之不竭。第二：地球上，無論何處都有太陽能就可以就地開發(fā)利用，不存在運輸問題，尤其對交通欠興旺的農(nóng)村、海島和遙遠(yuǎn)地區(qū)更具有利用的價值。第三：太陽能是一種干凈的能源。在開發(fā)利用時，不

3、會產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣、也沒有噪音，更不會影響生態(tài)平衡。絕對不會造成污染和公害。實用文檔.太陽能的缺點。第一：能量密度較低，日照較好時，地面上1平方米的面積所承受的能量只有千瓦左右。往往需要相當(dāng)大的采光集熱面才能滿足使用要求，從而使裝置占地面積大、用料多，本錢增加。第二：天氣影響較大，到達(dá)某一地面的太陽輻射強度，因受地區(qū)、氣候、季節(jié)和晝夜變化等因素影響，時強時弱，時有時無給使用帶來不少困難。4各類太陽能電池的開展?fàn)顩r太陽能電池類型按材料分包括1：硅系太陽能電池、多元化合物薄膜太陽能電池、聚合物多層修飾電極性電池、納米經(jīng)化學(xué)太陽能電池。下面將分別對這4類電池從其構(gòu)造特性、生產(chǎn)應(yīng)用等方面加以表達(dá)。

4、4.1 硅系太陽能電池3單晶硅太陽能電池是當(dāng)前開發(fā)的最快的一種太陽能電池，以高純的單晶硅棒為原料。其構(gòu)造工藝已根本定型，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用與空間和地面。在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率是28.6%是印度物理研究所開發(fā)的一種依據(jù)內(nèi)部光陷作用的高效硅太陽電池。硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，但硅的純度要求高達(dá)99.999%，且復(fù)雜工藝和材料價格等因素只是本錢較高。多晶硅太陽能電池材料多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成。實驗室最高轉(zhuǎn)換效率是19.8%。預(yù)估，不久多晶硅太陽能池將會在太陽能電池市場上占主導(dǎo)地位。多晶硅薄膜太陽電池在長波段具有高光敏性，能有效吸收可見光且光照穩(wěn)定性強

5、，是目前公認(rèn)的高效率、低能耗的理想電池。實驗室最高轉(zhuǎn)換效率是19%，是由德國費萊堡太陽能研究所采用區(qū)域再結(jié)晶技術(shù)再Si襯底上制得的多晶硅薄膜太陽能電池。多晶硅薄膜太陽能電池開展很快，將來可望使得電池的本錢能夠與常規(guī)能源相競爭。4.2 多元化合物太薄膜陽能電池其材料為無機鹽，主要有砷化鎵、碲化鎘、銅銦硒。盡管多元化合物太薄膜陽能電池具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點，但是其所用的材料中大多用劇毒，且有的是稀有元素，所以其開展受到很大限制。4.3 聚合物多層修飾電極性電池有機物太陽能電池以有機物代替無機物材料是剛剛開場的一個太陽能電池制造的研究方向，具有分子構(gòu)造自行設(shè)計合成、以加工、柔韌性好、

6、毒性小、本錢低等特點，對大規(guī)模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。未來的研究應(yīng)該是：提高材料的導(dǎo)電率，提高成膜技術(shù)、器件制作工藝水平和開發(fā)新型的材料等。4.4 染料敏化納米晶化學(xué)太陽能電池染料敏化納米晶化學(xué)太陽能電池是利用具有高比外表積多孔特性的薄膜來吸附染料敏化劑，吸收未被半導(dǎo)體吸收的光而產(chǎn)生電動勢，進(jìn)而對半導(dǎo)體電極的光電動勢顯示敏華作用。5太陽能電池的開展前景我國?可再生能源法?在2006年1月1日正式生效太陽能、水能風(fēng)能地?zé)岬瓤稍偕茉醋鳛槭晃迤陂g國家能源的重點開展方向?qū)⒃谡?、稅收等享有?yōu)惠。同時?可再生能源法?中明確指出到2021年我國可再生能源的構(gòu)成比例要占到10%以上其中的第17條還明確要求房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)應(yīng)在建筑物的設(shè)計和施工中為太陽能的利用提供必備條件。太陽能利用開展迅速。全世界產(chǎn)量從1996年的100MW已開展到2004年的1132MW。目前，全球燃料價格上漲，而太陽能發(fā)電系統(tǒng)的價格卻迅速下降。這為利用太陽能進(jìn)一步提供了有利條件。參考文獻(xiàn)：1 謝建生，李金華太陽電池研究的現(xiàn)狀與開展前景J.江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2021，203：69-73.2 李麗，張貴友，陳人杰，陳實，吳鋒.太陽能電池及關(guān)鍵材料的研究進(jìn)展化工新型材料，2021，3