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龙口户用光伏发电并网资料
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龙口户用光伏发电并网资料
cnsun-tech&河南锋浩光伏发电有限公司坐落于中原河南腹地鹤壁市,公司集研发、生产、销售太阳能电池组件，1W-380W单晶硅、多晶硅，同时进行各类大、中型太阳能地面电站设计、制造 、安装、 维护等。河南锋浩成立至今公司只做一件事情，只专注于太阳能电池板研发生产与销售，公司出口产品至南非、巴基斯坦、阿富汗、哈萨克斯坦等；国内产品通过CQC认证，主要用用于集中式、分布式光伏电站、扶贫电站，致力于开发生产太阳能路灯、太阳能杀虫灯专用太阳能，另外由公司自主研发的太阳能电池板组件可以直接用于房车、电动汽车、电瓶车实现部分客户的定制服务； 公司现有40多位工程师及技术人员组成的研发设计团队，和生产、销售经验丰富的优秀员工，并组建了专业的安装、维护太阳能电站的优良队伍。 公司一直信奉 “以质量求生存，以诚信求发展”的经营理念，“求实创新，精益求精,科技为本,用户至上”的企业精神以及“精心设计，科学管理，务实进取，追求卓越”的管理方针、质量要求，在卓有成效的高级策划和科学管理下茁壮发展。我们公司的企业宗旨是：向太阳索取能源，还地球一片清洁。本着“天赐能源，分享阳光”的企业愿景，力争为人类的新能源建设做出贡献。
&&①与晶体硅相比，非晶硅薄膜太阳电池的效率相对较低，在实验室中电池的稳定最高光电转换效率只有13％左右。在实际生产线中，非晶硅薄膜太阳电池的效率也不超过10％；
太阳能电池板的一组参数
******标称功率Wp max (W)，
峰值电压Vmp(V)：峰值电压是在强光时的最高电压
峰值电流Imp(A)
开路电压Voc(V)：开路电压是电池板空载电压
工作电压：是电池板带上负荷时测得的电压
短路电流Isc(A)
尺寸Size(mm)
重量Weight(KGS)
（峰值电压最高、开路电压次之、工作电压最低）
直流接线盒：
采用密封防水、高可靠性多功能ABS 塑料接线盒，耐老化防水防潮性能好；连接端采用易操作的专用公母插头，使用安全、方便、可靠。
工作温度：-40℃～+90℃
使用寿命可达20 年以上，衰减小于20%。
问题集锦：
1、 什么是太阳能电池？
答： 太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。
现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。
晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99. 99998%，也就是一千万个硅原子中最多允许2 个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—& 冶金级硅—&高纯三氯氢硅—&高纯度多晶硅—&单晶硅棒或多晶硅锭—&硅片—&太阳能电池片。
2、什么是单晶硅太阳能电池板？
答： 单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效率最高。在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998 年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。由于近几年多晶硅原料紧缺，在 2004 年之后，单晶硅的市场份额又略有上升，现在市面上看到的电池有单晶硅居多。 单晶硅太阳能电池片的硅结晶体非常完美，其光学、电性能及力学性能都非常的均匀一致，电池的颜色多为黑色或深色，特别适合切割成小片制作成小型的消费产品。 单晶硅电池片在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为10%-1
8%。 单晶硅太阳能电池片因为制作工艺问题，一般其半成硅锭为圆柱进，然后经过切片-&清洗-&扩散制结-&去除背极-&制作电极-&腐蚀周边-&蒸镀减反射膜等工蕊制成成品。一般单晶硅太阳能电池四个角为圆角。单晶硅太阳能电池片的厚度一般为 200uM- 350uM 厚，现在的生产趋势是向超薄及高效方向发展，德国太阳能电池片厂家已经证实 40uM 厚的单晶硅可达到20%的转换效率。
3、什么是多晶硅太阳能电池板？
答：在制作多晶硅太阳能电池时，作为原料的高纯硅不是再提纯成单晶，而是熔化浇铸成正方形的硅锭，然后再加工单晶硅一样切成薄片和进行类似的加工。 多晶硅从其表面很容易进行辨认，硅片是由大量不同大小的结晶区域组成（表面有晶体结晶状），其发电机制与单晶相同，但由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组在，其晶粒界面处光电转换易受到干扰，因而多晶硅的转换效率相对较低，同时，多晶硅的光学、电性能及力学性能一致性没有单晶硅太阳能电池好。 多晶硅太阳能电池实验室最高效率达到20.3%,商品化的一般为10%-16%，多晶硅太阳能电池是正方形片，在制作太阳能组件时有最高的填充率，产品相对也比较美观。 多晶硅太阳能电池片的厚度一般为220uM-300uM 厚，有些厂家已有生产180uM
厚的太阳能电池片，并且向薄发展，更以节约昂贵的硅材料。
4、怎么区分单晶硅和多晶硅？
答：多晶片是直角的正方形或长方形，单晶的四个角有接近圆形的倒角，一块组件中间有金钱形窟窿的就是单晶，一眼就能看出来
太阳能发电系统的组成
太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器、负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。&
1． 太阳能电池组件
&太阳能电池组件是发电系统中的核心部分，其作用是将太阳的辐射能直接转换为直流电，供负载使用或存贮于蓄电池内备用。一般根据用户需要，将若干太阳能电池板按一定方式连接，组成太阳能电池方阵（阵列），再配上适当的支架及接线盒组成太阳能电池组件。 电池板的种类及特点 类型 项目 单晶硅 多晶硅 非晶硅 转换效率 12~18% 10~16% 6~8% 使用寿命 15~20 年 15~20 年 5~10 年
平均价格 昂贵 较贵 较便宜 稳定性 好 好 差（会衰减） 颜色 黑色、深蓝 深蓝晶体状 棕 主要优点 转换效率高、工作稳定，体积小。 工作稳定，成本低。使用广泛。 价低，弱光性好，多数用于计算器，电子表等 主要缺点 成本高 转换效率较低 转换效率最低，会衰减。相同功率的面积比晶体硅大一倍以上。
2． 充电控制器
在太阳能发电系统中，充电控制器的基本作用是为蓄电池提供最佳的充电电流和电压，快速、平稳、高效的为蓄电池充电，并在充电过程中减少损耗、尽量延长蓄电池的使用寿命；同时保护蓄电池，避免过充电和过放电现象的发生。高级的控制器可以同时记录并显示系统各种重要数据，如充电电流、电压等。
控制器主要功能如下：
过充保护 避免蓄电池因充电电压过高而造成损坏。
过放保护 避免蓄电池因放电到过低的电压而损坏。
防反接功能 避免蓄电池及太阳能电池板因正负极接反而不能使用甚至酿成事故。
防雷击功能 避免因雷击而损坏整个系统。
温度补偿 主要针对温差大的地方，保证蓄电池处于最佳的充电效果。
定时功能 控制负载的工作时间，避免能源浪费。
过流保护 当负载过大或短路时，自动切断负载，保证系统的安全运。
过热保护 当系统工作温度过高时，自动停止给负载供电，故障排除后，自动恢复正常工作。
自动识别电压 对于不同的系统工作电压，自动识别，无须另外设置。
蓄电池作用是将太阳能电池方阵发出直流电贮存起来,供负载使用。在光伏发电系统中,蓄电池处于浮充放电状态。白天太阳能电池方阵给蓄电池充电,同时方阵还给负载用电,晚上负载用电全部由蓄电池供给。因此,要求蓄电池的自放电要小,而且充电效率要高,同时还要考虑价格和使用是否方便等因素。 蓄电池的种类及特点 类别 项目 锂电池 镍镉电池 镍氢电池 免维护铅酸电池 胶体 普通酸液 充放电特性 无记忆效应, 使用时间长, 重复充电可达 1200 次以上。2 小时的急速充电 可以重复500 次以上充放电, 但是记忆效应明显,使用一定时间后, 需完全放电后, 才可充没有明显的记忆效应,随充随用，可以重复 500 次以上充电。 1.2 小时的急速充电。 耐深放电,亏电状态下恢复能为极好,不会因若干次亏电而失去容量.
寿命长, 可达10 年. 若干次亏电而失去容量,易使电池报废. 使用寿命一般为2~3 年. 电。 容量 同等容量的锂电池重量比镍电池要轻 50%,单体电压为 3.6V 单体电压为 1.2V.容量在 200mAh~ 14000mA h 单体电压为1.2V, 容量是同体积的镍镉电池的 1.5~2 倍 单体电压有 2V,6V,12 V,容量 5.5Ah~18
0Ah,2V 可达3000AH 单体电压有
2V,6V,12V ,容量 5AH~200Ah ,2V 可达 3000Ah 适用范围 移动通信、系统、仪器仪表、日用品等。 太阳能系统、UPS、通信设备（2V）电动车、发电、数据工程等
4． 逆变器
绝大多数用电器，如日光灯、电视机、电冰箱、电风扇和绝大多数动力机械等都是以交流电工作，要想这类用电器能正常工作，太阳能发电系统需要将直流电变换成交流电，具有这种功能的电力电子设备称作逆变器。逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量。 逆变器种类及特点 种类 特点 方波逆变器 修正波逆变器 正弦波逆变器 交流电压 方波 阶梯波 正弦波 波形 优点 线路简单，价格便宜，维修方便。 比方波有明显改善、高次谐波含量减少，当阶梯达到 17 个以上时输出波形可实现准正弦波，当采用无变压器输出时，整机效率很高。 输出波形好、失真度很低，对收音机及通信设备干扰小、噪声低，此外还有保护功能齐全，整机性能高等优点 缺点 高次谐波多，损耗大，噪声大，对收音机及通信设备干扰大。 线路比较复杂，对收音机和某些通信设备仍有一些高频干扰。 线路相对复杂、对维修技术要求高、价格较昂贵。
五．太阳能光伏发电需考虑的几个因素
太阳能光伏发电需要综合考虑各种因素，只有掌握了准确的资料后，才能确定电池板的安装方式、最低功率、规格（太阳能电池板每天的有效发电量必须太于负载的用电量）及蓄电池的容量、性能及控制方式。使产品达到最佳性价比。如果对相关因素的估算失误，就会直接影响到光伏发电系统性能和造价。
（1）现场的地理位置.。
包括：地点、纬度、经度、海拔等。
（2）安装地点的气象条件。 包括：逐月太阳能总辐射量，直接辐射量（或日照百分比），年平均气温，最长连续阴雨天数，******风速及冰雹、降雪等特殊气象情况。
（3）******负载量。 包括：负载每天工作时间及平均耗电量，连续阴雨天需工作的时间。 （4）负载用电特性 由于太阳能电池阵列输出的电流是直流，如果负载是交流的话，需要经过逆变器的转换，才能正常工作，这样太阳能最终供给负载的能量损耗就增大，从而所需太阳能电池就会增大，导致太阳能供电系统造价增大。
（5）交流负载对电源的要求 交流负载除了需要更大的太阳能电池板外，对逆变器的要求也会因负载的不同而不同。一般来讲纯电阻性质的负载例如电热丝，对逆变器要求不高，可用普通的修正波逆变器。而电视、电动机对电源要求相对要高，需要的逆变器功率及输出特性都要高，需用大功率的正弦波的逆变器，才能保证负载能正常工作，不受干扰。负载要求不同，造价也不同。
（6）使用限制 由于部分和地区，对蓄电池有特定的环保要求，特别是镍镉电池在受到严格限制，还有铅酸电池在运输方面也会受到限制，这些因素都将导致太阳能光电产品的造价增大。
六．太阳能光电产品的一般要求
（1）防水、防雹、防风。
&一般太阳能电池板采用钢化玻璃封装，外框用铝合金封装，能有效抵御冰雹，安装用金属支架固定，能抵御10 级以上大风。
（2）防晒、防冻。
&一般都有通风、散热窗子，以利于蓄电池散热。对于冬季特别寒冷地区，蓄电池采用防凝固的胶体电池。
（3）控制保护
为了******限度延长电池板及蓄电池的使用寿命，一般都有防反充、过充、过放保护电路控制，避免损坏电池板及蓄电池过早的老化。
（4）零件选择
&由于太阳能光电产品使用环境不同，温度相差较大，因此要求零件的工作温度范围要宽。
&太阳电池发电系统没有活动部件，不容易损坏，其维护也非常简便。不过也需做定期维护，否则可能影响正常使用，甚至缩短使用寿命。 一般来说，太阳电池板方阵倾角应超过30 度，所有灰尘可由雨水冲刷而自行清洁，在风沙较大地区，应当经常灰尘，保持方阵表面的干净，以免影响发电量。清洁时可拭去灰尘，有条件时可用清水清洗，再用干净抹布擦干。切勿用腐蚀性溶剂或硬物冲洗擦拭。定期检查所有安装部件的紧固程度。遇到冰雹、狂风、暴雨等异常天气，应及时采用保护措施。经常检查蓄电池的充放电情况，随时观察电极或接线是否有腐蚀或接触不良之处。 在一些简单的系统中应根据蓄能情况，控制用电量，防止蓄电池因过放电而损坏。发现有异常情况应当立即检查、维修。
七、太阳能光电产品应用需明确的问题
1．太阳能电池峰值功率
普遍存在的一个问题就是：认为只要有阳光就可以输出额定功率，100WP 的峰值功率，如果在普通光照条件下，照射10 小时，就可发电1000WH，也就是1 度电，其实太阳能峰值功率WP 是在标准条件下：辐射强度1000W/m 2 ，大气质量AM1?5， 电池温度pfix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags"
25℃条件下，太阳能电池的输出功率。（这个条件大约和我们平时晴天中午前后的太阳光照条件差不多）按广东地区的光照条件，折算成标准光照时间大约为3. 3~3.5 小时。在阴雨天，太阳电池也可以产生一定的能量，它的功率大约在额定功率的5-15%
2．太阳能发电损耗
通常误认为：太阳能电池组件每天输出的电量会被负载全部利用。实际上，太阳能电池组件安装存在相当大的损耗，大约在15~20%，充电、放电过程中，损耗在20%左右，如果有逆变器，损耗在10%以上，总的来说，太阳能发电利用率大约在50%左右。总之，所有能量转换过程中，都必须遵循能量守恒的定律，绝对不会无中生有，也不会利用。
3．如何降低太阳能发电损耗
一般来讲，为了尽可能降低损耗，常采取如下措施：
阳能电池组件倾斜，与光线成垂直角度，一般广东地区倾斜35~40 度。
⑵太阳能电池所有组件开路电压、短路电流、工作电压、工作电流等参 数尽量一致，连接电缆尽可能粗些、短些。
电池如果采用串联，所有的单元内阻尽量一致，尽可能小。
了减少线路间的损耗，条件允许的话，尽可能采用高电压、低电流的方案，这样使线路承受的电流尽可能小，从而降低损耗。在设计控制电路时，尽可能采用集成化高的、稳定性好的元器件。
4.蓄电池的选择：
若采用12V 的蓄电池，其放电深度为50%，则应使用555Wh/12V/50%=90Ah 的蓄电池；若选择24V 的蓄电池，则蓄电池的容量应为555Wh/24V/50%=45Ah。
5.太阳能电池的估算
&太阳能电池的额定输出功率与转换效率有关，一般来讲，单位面积的电池组件，转换效率越高，其输出功率越大。太阳能电池目前的转换效率一般在14~17%之间，每平方厘米的电池片，其输出功率在14~16mW,每平方米的太阳能电池组件输出功率约120WP.
6.基本计算公式
&功率=电压X 电流 （W=UI） 用电量=功率X 时间（Q=Wh）
太阳能光伏发电系统的设计需要考虑如下因素
问题1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？
问题2、系统的负载功率多大？
问题3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？
问题4、系统每天需要工作多少小时？
问题5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天
问题6、负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？
问题7、系统需求的数量？
太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。
（1）光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。
（2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵(图7)了。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太阳能光伏发电方式有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。&
太阳能电池的种类特点及发展趋势
一、& 种类
按照材料分类
?& 硅太阳能电池：以硅为基体材料（单晶硅、多晶硅、非晶硅）
?& 化合物半导体太阳能电池：由两种或两种以上的元素组成具
半导体特性的化合物半导体材料制成的太阳能电池(硫化镉、
稼、碲化镉、硒铟铜、磷化铟)
?& 有机半导体太阳能电池：用含有一定数量的碳－碳键且导电
能力介于金属和绝缘体之间的半导体材料制成的电池(分子
晶体、电荷转移络合物、高聚物)
单晶硅太阳电池
硅系列太阳能电池中，单晶硅的光电转换效率最高，技术也最成熟，高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关成熟的加工工艺基础上。提高转换效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。单晶硅太阳能电池的转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍旧占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本据高不下，严重影响了其广泛应用。
单晶硅太阳能电池的特点是对于大于0.7μm的红外光也有一定的灵敏度。以p型单晶硅为衬底，其上扩散n型杂质的太阳能电池与n型单晶硅为衬底的太阳能电池相比，其光谱特性的峰值更偏向左边（短波长一方）。它对从蓝到紫色的短波长（波长小于0.5μm）的光有较高的灵敏度，但其制法复杂，成本高，仅限于空间应用。此外，带状多晶硅太阳能电池的光谱特性也接近于单晶硅太阳能电池的光谱特性。
1.&&& SHAPE\* MERGEFORMAT
?结晶形态分
高纯多晶硅
薄膜多晶硅
带状多晶硅
区熔单晶硅
直拉单晶硅
多晶硅太阳电池
单晶硅太阳能电池的缺点是制造过程复杂，制造电池的能耗大。为解决这些问题，用浇铸法或晶带法制造的多晶硅太阳能电池的开发取得了进展。在1976年证明用多晶硅材料制作的太阳能电池的转换效率已超过10%，对大晶粒的电池，有报道效率可达20%。这种低成本的多晶硅太阳能电池已经大量生产，目前，它在太阳能电池工业中所占的分额也相当大。
但是多晶硅材料质量比单晶硅差，有许多
晶界存在，电池效率比单晶硅低；
晶向不一致，表面织构化困难。
单晶、多晶与非晶的区别
多晶：短程有序（团体有序），成百上千个原子尺度，通常是在微米的量级；
非晶：局部有序（个体有序），微观尺度，几个原子、分子尺度，一般只有十几埃至几十埃的范围；
单晶：长程有序（整体有序），宏观尺度，通常包含了整块固体材料。
尽管多晶硅材料由于存在晶粒间界而不利于太阳能电池转换效率的提高。但因为制备多晶硅材料比制备单晶硅材料要便宜得多，所以研究人员正致力于减少颗粒间界的影响以期得到低成本多晶硅太阳能电池。
SHAPE\* MERGEFORMAT
?结晶形态分
高纯多晶硅
薄膜多晶硅
带状多晶硅
区熔单晶硅
直拉单晶硅
晶硅太阳电池向薄片化方向发展
&& 硅片减薄
&&&&&& 硅片是晶硅电池成本构成中的主要部分。
&&&&&& 降低硅片厚度是结构电池降低成本的重要
&&&&&& 技术方向之一。&&&&&&&&&&&&&&
& &&迄今为止，多晶硅太阳能电池经过不断的努力，其能量转换效率与单晶硅太阳能电池已基本上在同一个数量级。特别是多晶硅薄膜可以制成方形，在制作太阳能电池组件时面积利用率高。
&&&& 今后，在如何开发新技术以得到低价格的多晶硅材料，如何得到高效率、大面积多晶硅太阳能电池等方面还有许多工作可做。
虽然晶体硅太阳能电池被广泛应用，占据太阳电池的主要市场。但是，晶体硅的禁带宽度Eg=1.12eV，太阳能光电转换理论效率相对较低；硅材料是间接能带材料，在可见光范围内，硅的光吸收系数远远低于其它太阳能光电材料，如同样吸收95％以上的太阳光，GaAS太阳电池只需要5～10μm，而硅太阳电池在150～200μm以上，才能有效地吸收太阳能；晶体硅材料需要多次提纯，成本较高；硅太阳电池尺寸相对较小，若组成光伏系统，要用数十个相同的硅太阳电池连接起来，造成系统成本较高。
2.&&& 薄膜太阳电池（非晶硅）
SHAPE\* MERGEFORMAT
硅基薄膜太阳电池
?薄膜太阳能电池
稼薄膜太阳电池
CdTe薄膜太阳电池
CuInSe薄膜太阳电池
化合物半导体薄膜太阳电池
染料敏化太阳电池
多晶硅太阳电池
具有重量轻、工艺简单、成本低和耗能少等优点。
太阳能电力如果要与传统电力进行竞争，其价格必须要不断地降低，而这对单晶硅太阳能电池而言是很难的，只有薄膜电池，特别是下面要介绍的非晶硅太阳能电池最有希望。因而它在整个半导体太阳能电池领域中的地位正在不断上升。同晶体硅太阳电池相比，
非晶硅太阳能电池的优点
1非晶硅具有较高的光吸收系数
这是非晶硅材料最重要的特点，也是它能够成为低价格太阳能电池的最主要因素。
2非晶硅的禁带宽度比单晶硅大，随制备条件的不同约在1.5-2.0eV的范围内变化，这样制成的非晶硅太阳能电池的开路电压高。
③材料和制造工艺成本低、设备简单；而且非晶硅薄膜厚度仅有数千埃，不足晶体硅太阳电池厚度的百分之一，大大降低了硅原材料的成本；沉积温度为100～300?C。
④由于非晶硅没有晶体所要求的周期性原子排列，可以不考虑制备晶体所必须考虑的材料与衬底间的晶格失配问题。因而它几乎可以淀积在任何衬底上，如不锈钢、塑料甚至廉价的玻璃衬底。
⑤易于形成大规模的生产能力，这是因为非晶硅适合制作特大面积、无结构缺陷的薄膜，生产可全流程自动化，显著提高劳动生产率。（******1100mm*1250mm单结晶非晶硅太阳电池）
⑥多品种和多用途，不同于晶体硅，在制备非晶硅薄膜时，只要改变原材料的气相成分或气体流量，便可使非晶硅薄膜改性，制备出新型的太阳电池结构；并且根据器件功率、输出电压和输出电流的要求，可以自由设计制造，方便地制作出适合不同需求的多品种产品。
⑦易实现柔性电池，非晶硅可以制备在柔性的衬底上，而且其硅原子网络结构的力学性能特殊，因此，它可以制备成轻型、柔性太阳电池，易于与建筑集成。
⑧制备非晶硅太阳能电池能耗少，约100千瓦小时，能耗的回收年数比单晶硅电池短得多。
非晶硅太阳能电池的缺点
①与晶体硅相比，非晶硅薄膜太阳电池的效率相对较低，在实验室中电池的稳定最高光电转换效率只有13％左右。在实际生产线中，非晶硅薄膜太阳电池的效率也不超过10％；
&②非晶硅薄膜太阳电池的光电转换效率在太阳光的长期照射下有一定的衰减，到目前为止仍然未根本解决。所以，非晶硅薄膜太阳电池主要应用于计算器、手表、玩具等小功耗器件中。
作为非常有希望的低成本太阳能电池，开发新结构，提高效率和稳定性，将会使非晶硅太阳能电池在民用及电源系统中获得广泛应用。
多晶硅薄膜太阳能电池：
多晶硅电池既具有晶体电池的特点，又具有非晶硅电池成本低，设备简单且可以大规模制备等优点。
多晶硅薄膜与非晶硅一样，具有低成本、大面积和制备简单的优势。
它的衬底便宜，硅材料用量少，而且没有光衰减问题，结合了晶体硅和非晶硅材料的优点，但是，由于晶粒较小等原因，其太阳能光电转换效率依然较低，到现在为止，尚未有大规模工业生产。
多晶硅薄膜主要分为两类：一类是晶粒较大，完全由多晶硅颗粒组成；另一类是由部分晶化、晶粒细小的多晶硅镶嵌在非晶硅中组成。
在多晶硅薄膜研发中，目前人们非常关注：如何在廉价的衬底上，能够高速、高质量地生长多晶硅薄膜；多晶硅薄膜的制备温度要尽量低，以便选用低价优质的衬底材料；多晶硅薄膜电学性能的高可控性和高重复性。
因此多晶硅薄膜被认为是理想的新一代的太阳能光电材料
SHAPE\* MERGEFORMAT
?大面积、大晶粒薄膜的生长技术
?进一步提高薄膜的生长速率
?薄膜的缺陷控制技术
?优质、价廉衬底材料的研发
?电池优良设计、表面结构技术及背反射技术的研究
化合物半导体薄膜太阳能电池：
（第7个PPT）
3、GaAs太阳电池
化合物半导体材料大多是直接带隙半导体材料，光吸收系数较高，因此，仅需要数微米厚的材料就可以制备成高效率的太阳电池。而且，化合物半导体材料的禁带宽度一般较大，其太阳电池的抗辐射性能明显高于硅太阳电池。
由于其生产设备复杂、能耗大、生产周期长，导致生产成本高，难以与硅太阳电池相比，所以仅用于部分不计成本的空间太阳电池上。
?&&&&&&&&与太阳光谱匹配良好，具有高的光电转换效率，是很好的高效太阳电池材料。
?& &由于禁带宽度相对较大，可在较高温度下工作。
?& &GaAs材料对可见光的光吸收系数高，使大部分的可见光在材料表面2μm以内就被吸收，电池可采用薄层结构，相对节约材料。
?& &高能粒子辐射产生的缺陷对GaAs中的光生电子－空穴复合的影响较小，因此电池的抗辐射能力较强。
?& &较高的电子迁移率使得在相同的掺杂浓度下，材料的电阻率比Si的电阻率小，因此由电池体电阻引起的功率损耗较小。
?& &p-n结自建电场较高，因此光照下太阳电池的开路电压较高。
GaAs太阳电池发展趋势
GaAs叠层电池的设计，关键是调节各子电池材料的带隙、各个异质结之间的带隙匹配及各子电池的厚度，使各子电池之间的电流匹配，尽可能大的吸收和转换太阳光谱的不同子域，以获得******的能量输出，从而大大提高电池的转换效率。
&&&&优化GaAs叠层电池的结构仍然是研究的重点，为更好的提高太阳电池的转换效率，在叠层电池设计中采用聚光技术成为开发的新热点。GaAs叠层太阳能电池由于制造成本较高，尚未大量进入地面应用市场，目前主要应用于空间电源系统。但由于其具有超高转换效率、强抗辐照性等独特性能，因此随着制备工艺的进步和聚光技术及跟踪系统技术的成熟，相信其地面应用前景更加美好。
5、CuInSe2太阳电池
薄膜材料是另一种重要的太阳能光电材料，它属于I-III-VI族，这种薄膜材料的光吸收系数较大。
&&&&&&& CuInSe2的禁带宽度为1.02eV，太阳电池光电转换理论效率在25～30％左右，而且只需要1～2μm厚的薄膜就可以吸收99％以上的太阳光，从而可以大大降低太阳电池的成本，因此，它是一种具有良好发展前景的太阳电池。
&&&&&&&目前，在实验室中CuInSe2太阳电池的光电转换效率已经超过19％，在上也已经投入了商业化生产。
o&&&&&&&&&由于CIS（CIGS）薄膜材料是多元组成的，元素配比敏感，多元晶体结构复杂，与多层界面匹配困难；
o&&&&&&&&&材料制备的精度要求、重复性要求和稳定性要求很高，因此，材料的制备技术难度高；
o&&&&&&&&&******的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素 ，这也潜藏着一个成本的问题。
CdS薄膜作为窗口层具有很多优点，但也有其弱点，如对人体有害、污染环境等
CuInS2由于具有良好的性质，被认为是一种非常有前途的太阳电池材料，但是它仍处在研究阶段，没有规模工业化生产，主要问题包括：如何开发最佳的沉积技术、生产工艺，以降低成本，适应大规模、低成本生产；如何理解CuInS2薄膜生长机理及缺陷作用，进一步提高光电转换效率。
4、CdTe太阳电池
除Ⅲ-Ⅴ化合物半导体材料和太阳电池以外，Ⅱ-Ⅵ化合物半导体材料在太阳能光电转换方面也得到了广泛的关注，其中CdTe、CuInSe2(CuInS)材料和电池是其中的典型。
&&&&&&& CdTe多晶薄膜的禁带宽度为1.45eV，太阳电池光电转换理论效率在30％左右，是一种高效、稳定且相对低成本的薄膜太阳电池材料，而且CdTe太阳电池结构简单，容易实现规模化生产，是近年来*********太阳电池研究的热点之一。
&&&&&&&目前，在实验室中CdTe太阳电池的光电转换效率已经超过16％，在上也已经小规模生产。
o&&&&&&&&&在常温下CdTe是相对稳定和无毒的，但是Cd和Te是有毒的，在实际工艺制备CdTe薄膜时，并非所有的Cd2+都会沉积成薄膜，也会随着废气、废水等排出
o&&&&&&&&&制备CdS薄膜时，多采用化学浴方法，溶液中存在大量的Cd2+
o&&&&&&&&&地球上的Cd和Te资源十分有限，特别是稀有元素，这也潜藏着一个成本的问题
CdTe太阳能电池在具备上述许多有利于竞争的因素下，在2002年其全球市占率仅0.42﹪，2000年时全球交货量也不及70MW，目前CdTe电池商业化产品效率已超过10﹪，究其无法耀升为市场主流的原因，大至有下列几点：
① 模块与基材材料成本太高，整体CdTe太阳能电池材料占总成本的53﹪。
② 碲天然运藏量有限，其总量势必无法应付大量而全盘的倚赖此种光电池发电之需。
③ 镉的毒性，使人们无法放心的 接受此种光电池。
6、有机太阳电池
① 化学可大，原料来源广泛；
② 有多种途径，可改变和提高材料光谱吸收能力、扩展光谱吸收范围，并提高载流子的传送能力；
③ 加工容易可大面积成膜，可采用旋转法流延法成膜，可进行拉伸取向使极性分子规整排列，采用L.B膜技术可在分子水平控制膜的厚度；
④ 易进行物理改性如采用高能离子注入掺杂或辐照处理以提高载流子的传导能力，减小电阻损耗提高短路电流；
⑤ 电池制作可多样化；
⑥ 价格便宜，有机染料高分子半导体等的合成工艺比较简单，如酞菁类染料早已实现工业化生产，因而成本低廉。
缺陷及原因
&&&&与无机硅太阳能电池相比，在转换效率、光谱响应范围、电池的稳定性方面，有机太阳能电池还有待提高。各种研究表明，决定光电效率的基本损失机制主要有：
① 半导体表面和前电极的光反射；
② 禁带越宽没有吸收的光传播越大；
③ 由高能光子在导带和价带中产生的电子和空穴的能量驱散；
④ 光电子和光空穴在光电池的光照面和体内的复合；
⑤ 有机染料的高电阻和低的载流子迁移率。
(1)优化电池表面结构，将电池表面反射的光重新集聚进入电池；
(2)使用抗反射镀膜俘获光子和制造多结多禁带结构电池捕获宽波长的光子从而获得合理的光子吸收效率；
(3)使用低电阻率和小覆盖面的金属作为前电极以获得大的填充因子和高的光电流；
(4)除制造薄的光电池(可以减小串联电阻)外，还可以用优化集聚和钝化技术降低载流子的复合；
(5)当用酞菁作材料制造光电池时，应该考虑其结晶型，因为光生载流子产率与结晶型有关；
(6)制造由纳米级材料组成的光电池。因为纳米材料是由超细微粒组成，而这些微粒边界区的体积大约是材料总体积的50％。这样的结构可能会带来奇特性能。
7、染料敏化太阳电池
n& 成本低：仅为硅太阳能电池的1/5～1/10；
n& 寿命长：使用寿命可达15-20年；
n& 大规模生产：结构简单、易于制造。
&染料敏化纳米晶体太阳能电池（DSSCs）（或称Gr?tzel型光电化学太阳能电池）主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底，染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。
电解质材料（缺点）
(1)&&&易导致敏化染料的脱附;
(2)溶剂易挥发,与敏化染料作用导致染料降解;
(3)密封工艺复杂;
(4)载流子迁移速率很慢,在高强度光照时不稳定;
(5)存在其他氧化还原反应……
面临主要问题
n& 染料问题（现在公认使用效果较好的N3制备过程较复杂,因而价格也比较昂贵。因此,寻找低成本而性能良好的染料成为当前研究的一个热点）
n& 纳米材料（如何获得制备方法简单、尺寸分布可控的纳米材料？）
n& 电解质及基体材料（为达到商业化的目标 溶液电解质要逐步用固体电解质取代，以提高稳定性和使用寿命）
n& 电池的串并联问题……
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