建筑工程管理薄膜电池技术在光伏建筑中的运用龙涛

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1、建筑工程管理薄膜电池技术在光伏 建筑中的运用龙涛 建筑工程管理薄膜电池技术在光伏 建筑中的运用龙涛 毕业设计(论文)毕业设计(论文) 薄膜电池技术在光伏建筑中的应用 学院交通运输学院 年级2011 级班 专业光伏发电技术及应用 学号201102010120 学生姓名龙涛 指导老师曾新一 2014 年 1月 毕业论文(设计)诚信承诺书毕业论文(设计)诚信承诺书 题目薄膜电池技术在光伏建筑中的运用 学生姓名龙涛学号201109020120 专业光伏发电技术及运用班级发电班 学生承诺 我承诺在毕业论文(设计)活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范， 本人毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外，均为本

2、人观点，不存 在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况，如果有违 规行为和论文抄袭率达到 30%以上，我愿意承担一切责任，接受学校 的处理。 学生(签名)： 龙涛 2014 年 1 月 1 日 查询毕业设计（论文）抄袭结果：% 指导教师承诺 我承诺在毕业论文(设计)活动中，遵守学校有关规定，恪守学术规范， 经过本人核查，该生毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外，均为 本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的 现象。 指导教师(签名): 年 月 日 四川科技职业学院毕业论文评审表（指导教师用） 姓名姓名龙涛学号学号201109020 120 题目题目薄膜电池技术在

3、光伏建筑中的运用 评价项目评价项目具体要求具体要求 权 重 权 重 A AB BC CD DE E 调查论证调查论证 能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料； 能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各 种信息及获取新知识的能力。 0.1 研究方案 的设计能 力 研究方案 的设计能 力 论文的整体思路清晰，结构完整、研究方案完整有序。0.2 分析与解 决问题的 能力 分析与解 决问题的 能力 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确 处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的 结论。 0.2 工作量及工作量及 工作态度工作态度 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，

4、难度较大；工 作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。 0.2 质量质量 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严 谨合理；试验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用 语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完 备、整洁、正确；论文结果有应用价值。 0.2 创新创新 工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破或独特见 解。 0.1 评定成绩（优、良、中、及格、不及格） 指导教师意见：指导教师意见： 指导教师签名： 20 年 月 日 说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“” 四川科技职业学院毕业论文评审表（评阅人用） 姓名姓名龙涛学号学号20110902 0120 专业专业光伏发电

5、技术及运用 题目题目薄膜电池技术在光伏建中的运用 评价项目评价项目 权 重 权 重 A AB BC CD DE E 01 选题符合专业培养目标，体现综合训练基本要 求 0. 1选题 质量 选题 质量 02题目难易度 0. 1 03题目工作量 0. 1 04理论意义或实际价值 0. 1 05查阅文献资料能力 0. 1 06综合运用知识能力 0. 1 能力 水平 能力 水平 07研究方法和手段的运用能力 0. 1 08文题相符 0. 1 09写作水平 0. 1 成果 质量 成果 质量 10写作规范 0. 1 评定成绩（优、良、中、及格、不及格） 评阅人评语评阅人评语（如不够填写，可另附纸） 评阅人

6、签名： 20 年月日 说明：在“A、B、C、D、E”对应的栏目下划“” 四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书 学生姓名学生姓名龙涛学号学号 2011090201 20 指导教师指导教师曾新一 学院名称学院名称交通运输学院专业名称专业名称光伏发电技术及运用 论文题目论文题目薄膜电池技术在光伏建筑中的运用 题目来源题目来源实习实践（）理论研究（） 一、基本任务与要求一、基本任务与要求 基本任务：基本任务： 要求：要求： 二、工作内容及时间安排二、工作内容及时间安排 1选题：20 年月日前 2开题报告：20 年月日前 3收集资料及实施研究：20 年月日前 4完成初稿：20 年月日前 5完成修改稿：

7、20 年月日前 6完成定稿：20 年月日前 7答辩：20 年月日前 摘 要 硅太阳电池的应用日趋广泛, 但昂贵的原材料成为发展的瓶颈.硅原料虽然不 稀缺，但提纯难度太大，价格居高不下。薄膜型太阳能电池由于使用材料较少，就每 一模块的成本而言比起堆积型太阳能电池有着明显的减少， 制造程序上所需的能量也 较堆积型太阳能电池来的小它同时也拥有整合型式的连接模块， 如此一来便可省下了 独立模块所需在固定和内部连接的成本。一旦薄膜电池效率达到业主能接受的范围， 硅电池很难生存。未来薄膜型太阳能电池将可能会取代现今一般常用硅太阳能电池， 而成为市场主流。光伏电站本来位置偏僻，不会太介意多占点空间来弥补转换

8、效率上 的不足。而且在全年的发电量中，薄膜电池要高于晶硅电池单晶硅电池虽然效率高 13%17%。 关键词：薄膜电池；年发电量；市场洗牌薄膜电池；年发电量；市场洗牌 目 录 第一章绪论.1 1.1 薄膜太阳能电池迎来发展机遇.1 1.2 薄膜太阳能电池的工作原理.2 第二章光伏系统的设计基础.5 第三章薄膜太阳能电池在建筑上的设计.8 3.1 蓄电池及其容量的计算.8 3.2 控制器.11 3.3 逆变器.13 3.4 薄膜太阳能组件方阵的计算.15 第四章薄膜电池在建筑上的运用优点解读.16 4.1 薄膜电池内外市场洗牌在所难免 .16 4.2 光伏建筑一体化 .17 4.3 薄膜电池的年发电

9、量高于晶硅电池 .18 4.4 薄膜电池运用于建筑的优点 .18 第五章薄膜电池在建筑上的运用困难.20 结论.21 致谢.24 参考文献.25 第一章 绪 论 1.1 薄膜太阳能电池迎来发展机遇 在国内光伏电池分为两大阵营：晶硅电池和薄膜电池。而后，晶硅电池占据了主 要市场，薄膜电池相对弱势。据业内人士介绍，两者差距主要在成本和转换率方面， 晶硅电池转换率可达14%16%，但成本比薄膜要高30%多;而薄膜电池虽然低价，但转 换率只有6%8%，比晶硅电池要低得多。本次规划意见稿的出台，对薄膜电池而 言或是一次新的发展机遇。 规划意见稿在“十二五”发展重点中，提出重点发展非晶与微晶相结合的叠 层

10、和多结薄膜电池，鼓励企业研发5.5代以上大面积高效率硅薄膜电池等。 “多晶硅不如前几年乐观，但中国各地还在不断地上新项目，装机量依然可以坚 持到明年年底。 ”接受记者采访的新奥有关人士已在新能源行业从业多年，该人士力 挺薄膜电池，他也认为，薄膜是太阳能电池板的方向。 “但是技术要想成熟，至少还 得810年。 ”他最后说。随着太阳能光伏产业的发展，各种鼓励措施相继出台，各地 对光伏建筑的补贴增高，各地发展光伏建筑的热情不断升高，促进光伏建筑一体化市 场的发展。据了解，目前中国有480亿平方米建筑米面积，而且这一数据还在不断的 攀升。如果在其中的10%建立光伏系统发电将形成500GW 的太阳能市场

11、。而对于欧美 的“双反”政策，薄膜电池迎来了发展的机遇，尽管行业标杆无锡尚德宣布破产重组 后，整个产业被一种凝重的悲观氛围所笼罩，但晶硅电池之外的晶硅、碲化镉等薄膜 电池未受“双反”政策影响 1.2薄膜电池的工作原理和过程 非晶硅(a-Si)太阳电池是在玻璃(glass)衬底上沉积透明导电膜(TCO)， 然后依次 用等离子体反应沉积 p 型、i 型、n 型三层 a-Si，接着再蒸镀金属电极铝(Al).光从 玻璃面入射，电池电流从透明导电膜和铝引出，其结构可表示为 glass/TCO/pin/Al， 还可以用不锈钢片、塑料等作衬底。如图1-1 图1-1 薄膜电池结构 非晶硅光伏电池 非晶硅在可见

12、光谱范围内有着比晶体硅更高的吸收系数，因此，可以大大降低光 吸收层的厚度（1um）。为了有效的抑制光生载流子的复合，非晶硅光电池一般采用 p-i-n 结构，其中 i 层为本征层，为光敏感层，而两侧的 p-n 结产生内电场帮助电荷 有效分离。目前，i 层一般采用 PECVD 法生长，这种方法可以在大面积沉积，可以在 透明导电玻璃或者柔性衬底上沉积。目前，这种电池的最大问题是效率低，实验室得 到的最高转换效率为13%，大面积的光伏模块的效率在4%8%，制约其效率低的主要原 因是 Staebler-Wronski 效应即光致衰减效应。即当光伏模块工作超过1000小时的时 候其效率就会下降到一个很低的

13、效率。 主要的原因是在薄膜内部产生的新的缺陷成为 载流子的符合中心，从而使效率降低。通过类似晶体硅薄膜电池的方法，采用多层或 tandem 结构可以有效的消除 SW 效应，因为，采用这种改进之后可以大大增强 i 层的 内电场，从而使载流子能够有效的分离。非晶硅光伏电池的优点在于沉积温度低，从 而可以使用价格低廉的衬底；可以很容易跟屋顶或其他结构复合；制作过程耗能低材 料用料少；对环境无任何污染。从以上这些优点可以看出，非晶硅电池对于光伏技术 的民用化具有很大的应用前景 CdTe 薄膜电池 （这里以 CdTe 薄膜电池为例） CdTe 是一种直接带隙半导体，1um 厚的 CdTe 就几乎可以吸收所有的可见光，禁带 宽度为1.45ev 与理论优化值非常接近。由于 CdTe 是二元化合物，因此在材料合成上 要比 CIS 类电池容易的多。典型的该种光伏电池的结构由 n 型的 CdS 和 p 型的 CdTe 构成，采用价格低廉的透明导电玻璃作为衬底，为了减少光的损耗，CdS 的厚度非常 的薄，载流子主要由 CdTe 层