太阳能电池工作原理

发布 2019-05-10 14:06:17 阅读 2319

由于半导体不是电的良导体,电子在通过p-n结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖p-n结(如图梳状电极),以增加入射光的面积。

另外硅表面非常光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。为此,科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(如图),将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限,于是人们又将很多电池(通常是36个)并联或串联起来使用,形成太阳能光电板。

2、其他太阳能电池。

2.1多元化合物薄膜太阳能电池。

多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓iii-v族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。镉有剧毒,会对环境造成严重的污染。砷化镓材料**昂贵,难以普及。

铜铟硒薄膜电池材料中铟和硒都是比较稀有的元素,因此这类电池的发展必然受到限制。

2.2聚合物多层修饰电极型太阳能电池。

以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池板制造的研究方向。由于有机材料柔性好,制作容易,材料**广泛,成本底等优势,但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始,使用寿命和电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比,能否发展成为具有实用意义的产品,还有待于进一步研究探索。

2.3纳米晶太阳能电池。

纳米tio2晶体化学能太阳能电池是新近发展的,solar panels优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10.寿命能达到2o年以上。

但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场。

3、结语。太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长,只要太阳存在,太阳能电池就可以一次投资而长期使用;与火力发电、核能发电相比,太阳能电池不会引起环境污染;太阳能电池可以大中小并举,大到百万千瓦的中型电站,小到只供一户用的太阳能电池组,这是其它电源无法比拟的电池板原料:

玻璃,eva,电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢制价、蓄电池等。

参考文献:无机盐工业 2009.10.21

熊绍珍,朱美芳太阳能电池基础与应用,科学出版社, 2009

wurfel 太阳能电池——从原理到概念,化学工业出版社,2009

刘寄生电池材料与应用系列——太阳电池加工技术问答,化学工业出版社,2010

施钰川太阳能原理与技术,西安交通大学出版社,2010

图4来自**。

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