本文介绍了太阳能电池的原理和发展, 以及各类新型太阳能电池, 比较了各类太阳能电池的转换效率和发展前景 关键字太阳能电池原理发展前景 1引言 由于人类对可再生能源的不断需求, 促使人们致力于开发新型能源太阳在40min 内照射到地球表面的能量可供全球目前能源消费的速度使用1 年, 合理的利用好太阳能将;3 1890年,托马斯·爱迪生发明了可充电的铁镍电池,这种电池在1910年开始商业化生产随着时间的推移,充电电池的种类不断增加,形式也更加多样,从铅蓄电池铅酸蓄电池,发展到铁镍蓄电池银锌蓄电池,以及现代的太阳能电池和锂电池等同时,蓄电池的应用范围越来越广,电容量增大,性能更加稳定。
没有重金属的绿色电池主要包括碱锰电池锂电池以及一些新型环保电池如太阳能电池和燃料电池首先,碱锰电池是一种常见的无重金属绿色电池它主要由碱性电解质锰氧化物和锌组成这种电池具有高能量密度长寿命和低自放电等优点同时,碱锰电池在生产和使用过程中产生的环境污染较小,因为它不含有铅;1955年西部电工WesternElectric开始出售硅光伏技术商业专利,在亚利桑那大学召开国际太阳能会议,Hoffman电子推出效率为2%的商业太阳能电池产品,电池为14mW片,25美元片,相当于1785USDW1956年PPappaport,和发表“锗和硅pn结电子电流效应”的文章1957年Hoffman电子的单晶硅电池效率达到。
太阳能电池材料是用于制造太阳能电池的基板和相关功能层的材料随着太阳能技术的不断发展,各种新型的太阳能电池材料不断问世,如硅基材料薄膜太阳能电池材料等这些材料具有高效环保的特点,对于推动可再生能源的发展具有重要意义四智能材料 智能材料是一种能够感知外部环境并自动适应的材料这种;以太阳能发展的历史来说,光照射到材料上所引起的“光起电力”行为,早在19世纪的时候就已经发现了1849年术语“光-伏”photovoltaic才出现在英语中,意指由光产生电动势,即光产生伏特1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家发现1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备。
自从1954年第一块实用太阳能电池板问世以来,太阳能发电技术取得了很大的进步但相对来说,比计算机和光纤通讯的发展要慢得多可能是人们对信息的追求过于强烈,而人们还不够重视新能源,传统的生化能源还能满足人们的需求,1973年的石油危机和90年代的环境污染问题大大促进了太阳能发电光伏发电的发展;1961年,一台带有石英窗的斯特林发动机问世在这一阶段里,加强了太阳能基础理论和基础材料的研究,取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破平板集热器有了很大的发展,技术上逐渐成熟太阳能吸收式空调的研究取得进展,建成一批实验性太阳房对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步。
独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能太阳能电池发电历史 自从1954年第一块实用光伏电池问世以来;光伏技术发展的另一特点是薄膜太阳能电池研究取得 重大进展和各种新型太阳能电池的不断涌现晶体硅太阳能电池转换效率虽高,但其成本难 以大幅度下降,而薄膜太阳能电池在降低制造成本上有着非常广阔的诱人前景早在几年 前,澳大利亚科学家利用多层薄膜结构的低质硅材料已使太阳能电池成本骤降80%,为此, 澳大利亚政府。
1999年世界太阳能电池年产量超过2013MW美国NREL的等报道铜铟锡CIS太阳能电池效率达到188%非晶硅太阳能电池占市场份额123% 2000年世界太阳能电池年产量超过399MWWuX,DhereRG,AibinDS等报道碲化镉CdTe太阳能电池效率达到164%单晶硅太阳能电池售价约为3USDW 2002年世界太阳能;4 非晶硅太阳电池作为1976年问世的一种新型薄膜式太阳电池,非晶硅太阳电池在制作方法上与传统的单晶硅和多晶硅太阳电池有显著差异它的生产工艺简化了,硅材料消耗较少,且电耗低此外,非晶硅太阳电池在弱光条件下也能发电5 问题与挑战尽管非晶硅太阳电池具有上述优点,但其主要的挑战是光电。
非晶硅太阳能电池这是一种1976年问世的新型薄膜太阳能电池,其制作过程与单晶硅和多晶硅太阳能电池完全不同,工艺简化,硅材料消耗少,电耗低其主要优点是即使在弱光条件下也能发电然而,其光电转换效率约为10%,且不够稳定,长期使用效率会有衰减 多元化合物太阳能电池这种电池不是由单一。
2 多晶硅太阳能电池多晶硅电池的制作过程与单晶硅类似,但其光电转换效率通常在12%左右,低于单晶硅电池尽管如此,它们仍然是一种经济实用的太阳能电池选项3 非晶硅太阳能电池这种电池于1976年问世,采用薄膜技术,与传统的单晶硅和多晶硅电池制作工艺截然不同非晶硅电池的制造过程简单,材料消耗少;据英国新科学家周刊报道,1997年4月初在旧金山材料研究学术会议上,宾夕法尼亚大学的研究人员克里斯托弗·朗斯基介绍了一种低成本的新型太阳能电池板,它可能在商业上取得突破目前的大部分太阳能电池板是用结晶硅制造的但最近日本的佳能公司宾夕法尼亚的 Solarex 公司和密执安州的太阳系联合公司等。
然而据4月10日中新网报道的一则消息称,4月5日出版的美国应用物理通讯半月刊上刊载了一篇论文,来自斯坦福大学的科学家和工程师们设计出了一种能够在夜间发电的太阳能电池板,有望解决太阳能的光伏发电设备无法在夜间发电的问题这种太阳能电池板看上去没什么特别,因为它的材质本来就不特殊,只是。
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