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1、电子技术新进展 -柔性太阳能电池进展,学号：2140320093 姓名：许峰,主要内容：,柔性太阳能电池的介绍 柔性太阳能电池的分类无机太阳能电池有机太阳能电池 前景展望及发展趋势,柔性太阳能电池的介绍：,柔性太阳能电池，是薄膜太阳能电池的一种，而且技术先进、性能优良、成本低廉、用途广泛。可以应用于太阳能背包、太阳能敞篷、太阳能手电筒、太阳能汽车、太阳能帆船甚至太阳能飞机上。柔性太阳能的一个重要应用领域是BIPV（Building Integrated Photo voltaic，光伏建筑一体化），它可以集成在窗户或屋顶、外墙或内墙上。,工作原理：,在金属表面照射紫外光，可以发生光电效应。如爱
2、因斯坦结束的那样，由于入射光的光子能量大于电子的束缚能，所以产生自由电子。太阳能电池的功能是把太阳光转换为电压和电流，是一种光电转换。光伏效应比光电效应的效率高得多。因为在发生光伏效应的太阳能电池中，2种极性相反的半导体组成了p-n结（p-nJunction），形成内建电场，驱动电子进入电路，在电路中形成电压和电流。,分类:,无机太阳能电池根据制造太阳能电池的材料的不同分为：单晶硅、多晶硅、非晶硅以及其他新型化合物半导体材料 单晶硅太阳能电池：转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位；但是成本价格高，大
3、幅度降低其成本很困难，为了节省硅材料，发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜做为单晶硅太阳能电池的替代产品 多晶硅薄膜太阳能电池：与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。因此，多晶硅薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。 非晶硅薄膜太阳能电池；成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题。( 非晶硅电池生产工艺简单且温度低、耗能小,其市场份额逐年提高,非晶硅电池生产工艺简单且温度低、耗能小,其市
4、场份额逐年提高。目前,一半以上薄膜太阳能电池公司采用非晶硅薄膜技术.),硅材料并不是最理想的光伏材料，这主要是因为硅是间接能带半导体材料，其光吸收系数较低，所以研究其他光伏材料成为一种趋势,铜铟镓硒铜铟镓硒（copper indium gallium diselenide,Cu(In,Ga)Se2,CIGS）薄膜电池。CIGS 薄膜属于黄铜矿结构（chalcopyrite）晶体，其带 隙可以调节。由于太阳能电池对带隙的要求是11.7eV，通过改变 III 族阳离子 In、Ga、Al 和 VI 族阴 离子 Se、S 的含量，可以按照需要调节CIGS 的带隙。和非晶硅相比，CIGS 晶体内部缺陷少
5、，性能 更稳定，组件寿命达 25 年。在组件使用过程中，铜离子的移动可以修复缺陷，因此组件性能会不断地 提高，这和非晶硅的光致衰退效应或S -W 效应（Staebler-Wronskieflect）恰恰相反。,光电转换效率低和光致衰退效应是当前非晶硅薄膜电池存在的两大主要问题,为提高效率和稳定性人们在新器件结构、新材料、新工艺和新技术等方面需要加强探索。如在电池结构方面采取叠层式和集成式;在透明导电膜反方面采用不仅具有电阻率低而且具有阻挡离子污染、增大入射光吸收和抗辐射效果的透明导电薄膜代替目前的ITO、ZnO、ZnO Al 等导电膜;在窗口层材料方面探索新型的宽光学带隙和低电阻材料的窗口层材
6、料,如非晶硅碳、非晶硅氧、微晶硅、微晶硅碳等;在非晶硅薄膜制备技术方面可以改进RF - PECVD、超高真空PECVD 技术、甚高频(V HF) PECVD 技术和微波PECVD 等技术,延长薄膜光子寿命、提高载流子输运能力和薄膜的电子性能以及稳定性等;在界面处理方面可以采取如氢钝化技术以及插入缓冲层减少界面复合损失,提高电池短路电流和开路电压。,有机太阳能电池：,一般对太阳能电池材料有如下一些要求：要充分利用太阳能辐射，即半导体材料的禁带不能太宽，否则太阳能辐射利用率大低；有较高的光电转换效率；材料本身对环境不造成污染；由于有机化合物的种类繁多，有机分子的化学结构容易修饰，化合物的制备提纯加
7、工简便，可以制成大面积的柔性薄膜器件，拥有未来成本上的优势以及资源的广泛分布性。有机太阳能电池制备工艺简单，可采用真空蒸镀或涂敷的办法制备成膜。并且可以制备在可卷曲折叠的衬底上形成柔性的太阳能电池。用有机材料制备太阳能电池与硅太阳能电池相比具有制造面积大、廉价、简易、柔性等优点。随着新材料的不断开发和相关技术的发展，有机太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。在实验室特定研究条件下，有机薄膜太阳能电池的转化效率可达9.5%,可以大胆地预测,成本低、效率高、工艺简单的有机太阳能电池在将来的商业化普及是必然的,它将成为世界能源中重要的有生力量。解决问题的主要出路,要从有机太阳能电池设计的三个关键方面,
8、电池的运作机理、电池的制作材料和制作工艺出发。,据媒体近日报道，一种新型柔性太阳能电池研发成功。与传统的太阳能电池相比，这种电池只需要其 1%的光能转换材料，其研究成果发表在近期出版的自然材料学期刊上。与其他许多柔性太阳能电池的设计不同，新设计实现了光能的高效转化，电池可利用来自汽车遮阳蓬顶的光，也可取自防护服装的设备上所采集的光。为了既能实现光的高效转化，也能以最小成本使用半导体材料，研究人员在设备中使用了一种微米尺度的硅棒。进来的光线在这些设备的硅棒中被多次反弹，直至被吸收。同时，为确保光线被有效引导，研究人员将小型氧化铝纳米颗粒反射镜放在硅棒之间，结果 85的光线被吸收了。莫纳什大学研究人员研发出一款超薄柔性太阳能电池，可大规模生产，该技术还可用于聚合物钞票的印刷,，协作研发聚合物太阳能电池在低成本高效率的印刷方向的发展.技术与传统太阳能面板技术相比，这种可印刷的电池大量优点(它们重量轻易于运输，可将它们引入家用产品市场，并且像纸币一样可任意弯曲(由于其部分透明，它们可以被安装在几乎任何地方，包括房屋和车辆的顶部，窗户或玻璃面板(而且电池具有漂浮特性，使得其能够覆盖游泳池或水坝，减少蒸发，同时也产生能量,THANK YOU!,
