太陽能利用技術(shù)第二篇(存儲版)
【正文】 FF = ImVm/ IscVoc ? IscVoc是太陽電池的極限輸出功率 ? ImVm是太陽電池的最大輸出功率 ? 填充因子是表征太陽電池性能優(yōu)劣的一個重要參數(shù)。 日本能源公司 4 cm2面積 非晶硅電池 177。 ? 7. 最佳工作電壓 太陽電池伏安特性曲線上最大功率點所對應(yīng)的電壓。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 不同輻照度下電池的 IV特性曲線 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 4. 開路電壓 在一定的溫度和輻照度條件下，光伏發(fā)電器在空載 (開路 )情況下的端電壓，通常用 Voc來表示。上表面為負(fù)極；下表面為正極。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ● 因此在 pn 結(jié)兩側(cè)形成了正、負(fù)電荷的積累，形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場。這就是 pn 結(jié)。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 P型半導(dǎo)體 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ● 若將 p型半導(dǎo)體和 n型半導(dǎo)體兩者緊 密結(jié)合，聯(lián)成一體時，由導(dǎo)電類型相反的兩塊半導(dǎo)體之間的過渡區(qū)域，稱為 pn 結(jié)。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 硅原子的共價鍵結(jié)構(gòu) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ● 如果在純凈的硅晶體中摻入少量的 5價雜質(zhì)磷（或砷，銻等），由于磷原子具有 5個價電子，所以 1個磷原子同相鄰的 4個硅原子結(jié)成共價鍵時，還多余 1個價電子，這個價電子很容易掙脫磷原子核的吸引而變成自由電子。連成回路，就有電流流過，光照強(qiáng)度不同，電流的大小也不一樣，因此可以作為傳感器使用。 ● 光敏傳感器 光照射時，太陽電池兩極之間就能產(chǎn)生電壓。被分離出來的電子是自由的傳導(dǎo)電子，它能自由移動并傳送電流。 ● 對于 p型半導(dǎo)體，空穴是多數(shù)載流子，而電子為少數(shù)載流子。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ● 于是，擴(kuò)散的結(jié)果是在交界面的兩邊形成一邊帶正電荷而另一邊帶負(fù)電荷的一層很薄的區(qū)域，稱為 空間電荷區(qū) 。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ● p區(qū)中的光生電子也會向 pn 結(jié)邊界擴(kuò)散，并在到達(dá) pn 結(jié)邊界后，同樣由于受到內(nèi)建電場的作用而在電場力作用下作漂移運(yùn)動，進(jìn)入 n區(qū)，而光生空穴（多數(shù)載流子）則被留在 p區(qū)。 ● 下圖為在 p型半導(dǎo)體材料上擴(kuò)散磷元素，形成 n+/p型結(jié)構(gòu)的太陽電池。 ?下圖為某個太陽電池組件的 (IV)特性曲線示意圖。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 ? 6. 最大功率點 在太陽電池的伏安特性曲線上對應(yīng)最大功率的點，又稱最佳工作點。 德國弗朗霍夫研究所 cm2面積 InGaP/GaAs 177。 Spectro lab 175 倍聚光 背接觸聚光硅電 池 177。位于 “ 焦斑 ” 或 “ 焦帶 ”處的太陽電池可得到較多的光能 ,使每一片電池能輸出更多的電能。 ? 對于一般晶體硅電池 β = %/0C 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 五 .提高晶體硅電池效率的方法 ? 1. 紫光電池 采用 淺結(jié) (如 m),和密柵 (如30條 /cm),克服了 “ 死層 ” ,增加了電池的藍(lán)紫光響應(yīng) ,提高了電池的效率。 美國可再生能源實驗室 cm2面積 多晶硅薄膜電池 177。 η = Vm Im / At Pin 其中 Vm和 Im分別為最大輸出功率點的電壓和電流， At為太陽電池的總面積， Pin為單位面積太陽入射光的功率。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 5. 短路電流 ? 在一定的溫度和輻照條件下，光伏發(fā)電器在端電壓為零時的輸出電流，通常用 Isc來表示。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 M a t
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