文档介绍：太阳能优缺点普遍性,安全性,资源丰富,无污染性太阳能缺点为: 1 )太阳能受气候、天气、昼夜甚至时间的影响较大。在太阳能资源贫乏地区不易推广太阳能利用。 2 )太阳能发电为直流电,在转变交流电时候会产生能量损失,而且要增加其他配套装置。这些因素都导致太阳能发电成本增加。 3 )由于太阳电池发电密度低,如果想产生相当量的能量必须要大面积安装。安装位置的选择以及视觉冲击都是一个需解决的问题。晶体分类离子晶体,共价晶体,分子晶体,金属晶体。共价键特点:饱和性和方向性晶向:晶列取向,通常用晶向指数来描述晶胞中任取一格点作为原点, 则任一格点位矢 R=ma+nb+pc , 那么该晶列晶向指数可表示为[m n p] 晶面:晶体中的原子可以看成是分布在一系列平行而等距的平面。平行的晶面组成晶面族密勒指数来描述晶面的方向。任选一格点为原点, 以晶胞基矢 a,b,c 为坐标轴,晶面在坐标轴上截距 r,s,t 的倒数比即为密勒指数,表示为( hkl )。晶体缺陷几何形态:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷点缺陷:间隙原子,替位原子导体的能带有三种结构: 价带部分填满, 价带为满带但与空带重叠, 价带未填满且与空带重叠绝缘体的价带是满带,而且价带与空带间有较大的禁带半导体,能带结构与绝缘体很相似,但是其禁带宽度较小,约为 -2ev 直接带隙半导体和间接带隙半导体杂质半导体根据导电载流子的不同分为 P 型半导体和 N 型半导体太阳电池是指能够把太阳光辐射能量直接转化为电能的器件。太阳电池表征参数短路电流: 通过导线把电池的阴阳极直接相连, 此时流过导线的电流即为短路电流,用 ISC 表示开路电压: 太阳电池阴阳极两端无导线相连, 光生载流子只能聚集在 P-N 结两端产生光生电动势,这时在电池两端测量所得电势差即为开路电压,用 VOC 表示最大输出功率: Pm=Vm × Im 填充因子:衡量太阳电池整体性能的一个重要参数,代表太阳电池在最佳负载时能输出的最大功率的特性转换效率: 太阳电池电路模型)理想太阳电池没有光照的情况下,太阳电池看做一个 P-N 结二极管理想二极管电流电压关系: 电流从 P 型半导体指向 N 型半导体在光照的情况下, P-N 结内会产生光电流,即光生电流,其方向有 N 型半导体指向P 型半导体太阳电池电流电压关系可以表示为: mI m m oc sc oc sc P V FF V I V I ? ? 100% 100% m oc sc in in P FF V I P P ?? ?? ???( 1) qV kT D O I I e ? ?( 1) qV kT L O I I I e ? ? ?没有光照的时候, ,太阳电池为一个理想二极管在短路状态下, V=0 , 则短路电流为, 即短路时电流为入射光产生光电流在开路状态下, I=0 ,则开路电压为太阳电池输出功率则为: 根据分别求得最大输出功率时的输出电压。实际的太阳电池等效电路要复杂得多,必须考虑 P-N 结的品质和实际存在的串联电阻和并联电阻。串联电阻:半导体材料的体电阻、电极与半导体接触电阻,电极金属的电