24硅光電池-資料下載頁
2024-10-18 08:08本頁面
【導讀】光電池的結(jié)構特點。光電池的基本特性。光電池是根據(jù)光生伏特效應制成的將光能轉(zhuǎn)換成。電能的一種器件。PN結(jié)的光生伏特效應：當用適當波長的光照射。結(jié)上加一個正電壓。半導體內(nèi)部產(chǎn)生電動勢；如將PN結(jié)。短路，則會出現(xiàn)電流。光電池核心部分是一個PN結(jié)，一般作成面積。大的薄片狀，來接收更多的入射光。在N型硅片上擴散P型雜質(zhì)（如硼），受光面有二氧化硅抗反射膜，起到增透作用和。上電極做成柵狀，為了更多的光入射。由于光子入射深度有限，為使光照到PN結(jié)上，實際使用的光電池制成薄P型或薄N型。二極管,區(qū)別在于硅光電池用的襯底材料的電阻率低,阻,增加透光面積。其上還蒸鍍抗反射膜,既減少反射。損失,又對光電池起保護作用。短路電流在很大范圍內(nèi)與光強成線性關系。開路電壓隨光強變化是非線性的，并且當照度在。開關測量，線性檢測（短路電流輸。速計數(shù)的光電轉(zhuǎn)換中一般采用硅光電池。保持溫度恒定或采取溫度補償措施。曲線與電壓軸交點稱為開路電壓VOC，
【正文】 輸出電壓 ,類似于光電二極管可加反向電壓 ,如圖 (a)所示 ,有時為了改善線性亦可加反向電壓 。 為加以說明 ,光電池的伏安特性曲線畫于圖 (b)。 圖中畫出了光電池加反向電壓時的負載線 A′B′和不加反向電壓時的負載線 AB。 在相同負載電阻 RL情況下 ,這兩條負載線互相平行 。 顯然 ,工作于A′B′段要比工作于 AB段為好 ,在同樣的照度變化下 (自 0變至 3Φ),不論電壓或電流變化的大小都成線性關系 。 但光電池加反向電壓后的暗電流和噪聲有所增大 ,因而要選用反向暗電流小的光電池 ,并注意光電池不能因加反向電壓而擊穿 。 圖 (a)電路； (b)伏安特性曲線 a r c t a nRL1Aa r c t a nRL1UBB ′A ′E? ＝ 0或? ＝ 0E??? ?E??? ? ?E??? ? ?＋ E( a ) ( b )O光電池的應用 ? 光電探測器件 利用光電池做探測器有頻率響應高，光電流隨光照度線性變化等特點。 ? 將太陽能轉(zhuǎn)化為電能 實際應用中，把硅光電池經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)組成電池組。 硅太陽能電池 ? 硅太陽能電池包括單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池。 ? 單晶硅太陽能電池在實驗室里最高的轉(zhuǎn)換效率為 23%,而規(guī)模生產(chǎn)的單晶硅太陽能電池 ,其效率為 15%。 ? 多晶硅半導體材料的價格比較低廉 ,但是由于它存在著較多的晶粒間界而有較多的弱點。多晶硅太陽能電池的實驗室最高轉(zhuǎn)換效率為 18%,工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換效率為 10%。 非晶硅太陽能電池 ? 非晶硅薄膜太陽能電池組件的制造采用薄膜工藝 , 具有較多的優(yōu)點 ,例如 :沉積溫度低、襯底材料價格較低廉 ,能夠?qū)崿F(xiàn)大面積沉積。 ? 非晶硅的可見光吸收系數(shù)比單晶硅大 ,是單晶硅的 40倍 ,1微米厚的非晶硅薄膜 ,可以吸引大約 90%有用的太陽光能。 ? 非晶硅太陽能電池的穩(wěn)定性較差 , 從而影響了它的迅速發(fā)展 。 化合物太陽能電池 ? 三五族化合物電池和二六族化合物電池。 ? 三五族化合物電池主要有 GaAs電池、 InP電池、GaSb電池等 。 ? 二六族化合物電池主要有 CaS/CuInSe電池、CaS/CdTe電池等。 ? 在三五族化合物太陽能電池中 ,GaAs電池的轉(zhuǎn)換效率最高 ,可達 28%。 GaAs 化合物太陽能電池 ? Ga是其它產(chǎn)品的副產(chǎn)品 ,非常稀少珍貴 。As 不是稀有元素 ,有毒。 ? GaAs化合物材料尤其適用于制造高效電池和多結(jié)電池 ,這是由于 GaAs具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率。 ? GaAs 化合物太陽能電池雖然具有諸多優(yōu)點 ,但是 GaAs材料的價格不菲 ,因而在很大程度上限制了用 GaAs電池的普及。 太陽能 ? 太陽能特點： ①無枯竭危險；②絕對干凈；③不受資源分布地域的限制；④可在用電處就近發(fā)電；⑤能源質(zhì)量高；⑥使用者從感情上容易接受；⑦獲取能源花費的時間短。 ? 要使太陽能發(fā)電真正達到實用水平，一是要提高太陽能光電變換效率并降低成本；二是要實現(xiàn)太陽能發(fā)電同現(xiàn)在的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
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