1 / 8

半导体太阳能电池

半导体太阳能电池. 半导体太阳能电池的定义及应用 半导体光生伏特效应 太阳能电池电流电压效应. 1 、半导体太阳能电池的定义及应用. 定义：把太阳能转变为电能的器件。 工作原理：利用光生伏特效应把光能转变为电能。 特点：寿命长、效率高、可靠性好、无污染。 占地面积大、成本较高。 非晶 Si ： 14% ；单晶 Si ： 24% ； InGaPAs/GaAs ： 30% 应用：人造卫星、航标灯、室外照明及日常用电。. 1 、半导体太阳能电池的定义及应用. 多晶 Si 太阳能电池. 单晶 Si 太阳能电池. 家居用电.

lis
Download Presentation

半导体太阳能电池

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 半导体太阳能电池 • 半导体太阳能电池的定义及应用 • 半导体光生伏特效应 • 太阳能电池电流电压效应

  2. 1、半导体太阳能电池的定义及应用 • 定义：把太阳能转变为电能的器件。 • 工作原理：利用光生伏特效应把光能转变为电能。 • 特点：寿命长、效率高、可靠性好、无污染。 占地面积大、成本较高。 非晶Si：14%；单晶Si：24%；InGaPAs/GaAs：30% • 应用：人造卫星、航标灯、室外照明及日常用电。

  3. 1、半导体太阳能电池的定义及应用 多晶Si太阳能电池 单晶Si太阳能电池 家居用电 太阳能灯具

  4. 1、半导体太阳能电池的定义及应用 1、太阳能电池板； 2、太阳能控制器：对太阳能电池板的充电过程、充放电保护等； 3、蓄电池； 4、逆变电源：将12V、24V、48V直流电转变为一定电压的直/交流电。 太阳能发电系统

  5. 2、半导体光生伏特效应 • 半导体中的光吸收 • =C/ν=hC/hν=1240/E （nm） • I=I0e-αX； α相当于光在半导体材料中传播1/ α距离时能量减低至原来的1/e。 • 光生伏特效应：半导体吸收光能后，由于内建电场作用，半导体内部产生电动势的效应。 无光照 有光照

  6. 2、半导体光生伏特效应 1）半导体材料吸收光能产生非平衡载流子。 2）非平衡电子和空穴从产生处向势场区运动。 3）非平衡载流子和空穴在势场作用下向相反方向运动而分离 。 p区电子运动到n区，n区空穴运动到p区，在p区边界积累非平衡空穴、在n区边界积累非平衡电子，形成与内建电场方向相反的光生电场，形成光生电动势。总体引起p-n结势垒高度降低。 在开路情况下，光生电流等于正向电流，p-n结两端建立起稳定的电势差VOC，称为开路电压。 短路情况下，光生载流子将形成短路电流IL，方向从n区指向p区。此时非平衡载流子不在pn结两端积累，光生电压为0。

  7. 3、太阳能电池电流电压特性 光生电流IL、正向电流IF、外电路电流I，IL与IF都流经p-n结内部，方向相反。 IF=Is·exp[（qV/k0T）-1] IL=qQA（Lp+Ln） Q：扩散长度（Lp+Ln）非平衡载流子平均产生率；A：p-n结面积 有：I=IL –IF =IL – Is·exp[（qV/k0T）-1] 当I=0时，开路电压： VOC=K0T/q·ln[（IL/Is）+1] p-n结短路时，V=0，有： ISC=IL ISC随光照线性增加，VOC随光照指数增加，当增大到p-n结势垒消失时，为最大光生电压（势垒高VD），实际与Eg相当。

  8. 3、太阳能电池电流电压特性 太阳能电池向负载提供的功率为：P=IV=V{IL–Is·exp[（qV/k0T）-1]}4、太阳能电池的效率：=Pm/Pin×100% ；Pm:太阳能电池的输出功率；Pin ：输入光功率Pm = VmpImp实际效率为电流电压关系曲线中 最大矩形面积。 占空因素（FF):VmpImp/VOCISC= FFVOCISC/Pin ×100%

More Related