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2011-04-01 15:05 |
太陽(yáng)能光伏技術(shù)知識(shí)
1.太陽(yáng)能電池發(fā)電原理 X\I"%6$
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太陽(yáng)電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：?jiǎn)尉Ч�，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過(guò)程。P型晶體硅經(jīng)過(guò)摻雜磷可得N型硅，形成P－N結(jié)。 em87`Hj^lo
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當(dāng)光線照射太陽(yáng)電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過(guò)外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過(guò)程的的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過(guò)程。 J&xH "U
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2.晶體硅太陽(yáng)電池的制作過(guò)程 @q?zh'@;
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“硅”是我們這個(gè)星球上儲(chǔ)藏最豐量的材料之一。自從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維，20世紀(jì)末．我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快。生產(chǎn)過(guò)程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過(guò)程 b、拉棒過(guò)程 c、切片過(guò)程 d、制電池過(guò)程 e、封裝過(guò)程。 H)s$0Xd
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3.太陽(yáng)電池的應(yīng)用 Hd1e9Q,:|
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上世紀(jì)60年代，科學(xué)家們就己經(jīng)將太陽(yáng)電池應(yīng)用于空間技術(shù)——通信衛(wèi)星供電，上世紀(jì)末，在人類不斷自我反省的過(guò)程中，對(duì)于光伏發(fā)電這種如此清潔和直接的能源形式已愈加親切，不僅在空間應(yīng)用，在眾多領(lǐng)域中也大顯身手。如：太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能發(fā)電戶用系統(tǒng)、村寨供電的獨(dú)立系統(tǒng)、光伏水泵（飲水或灌溉）、通信電源、石油輸油管道陰極保護(hù)、光纜通信泵站電源、海水淡化系統(tǒng)、城鎮(zhèn)中路標(biāo)、高速公路路標(biāo)等。在世紀(jì)之交前后期間，歐美等先進(jìn)國(guó)家光伏發(fā)電并入城市用電系統(tǒng)及邊遠(yuǎn)地區(qū)自然界村落供電系統(tǒng)納入發(fā)展方向。太陽(yáng)電池與建筑系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)。 p~T)Af<(
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4.太陽(yáng)電池基本性質(zhì) qc*z`Wz:
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a .光電轉(zhuǎn)換效率 η% 評(píng)估太陽(yáng)電池好壞的重要因素。 !$:l v)y
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目前：實(shí)驗(yàn)室 η ≈ 24%，產(chǎn)業(yè)化：η ≈ 15%。 Z2yZz:.'
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b.單體電池電壓 V：0.4V——0.6V由材料物理特性決定。 CvwC| AW
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c.填充因子FF%：評(píng)估太陽(yáng)電池負(fù)載能力的重要因素。 FF=(Im×Vm)/(Isc×Voc) VQr)VU=jb
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其中：Isc—短路電流，Voc—開(kāi)路電壓，Im—最佳工作電流，Vm—最佳工作電壓； vwZrvjP2
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d.標(biāo)準(zhǔn)光強(qiáng)與環(huán)境溫度 地面：AM1.5光強(qiáng)，1000W/m2 ，t = 25℃； UIUCj8QJg
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e.溫度對(duì)電池性質(zhì)的影響，例如：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,AM1.5光強(qiáng)，t=25℃某電池板輸出功率測(cè)得為100Wp,如果電池溫度升高至45℃時(shí)，則電池板輸出功率就不到100Wp
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