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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划烟台太阳能新型材料公司太阳能光伏发电材料技术新进展摘要：本文首先介绍了太阳能光伏发电的基本原理，然后简述了用于太阳能光伏发电的各种常用材料的原理和特点以及在实验室中的最高转换效率，并介绍了研究前沿的几种新材料和结构，最后就太阳能光伏发电的前景做了分析总结。关键字：光伏发电材料转换效率新进展规模化应用随着太阳能尤其是太阳能光伏发电的应用越来越广泛，更多新材料和新技术不断涌现。本文将着重介绍近期光伏发电材料技术的进展，并简述规模化应用趋势。1太阳能光伏效应光伏材料将光能转换为电能，这个过
2、程叫做光伏效应。光伏效应的过程即半导体材料吸收光子能量，使到半导体中的原子发生原子能级跃迁，然后释放电子并形成电压的过程。入射光子的能量e=h，只有当入射光子的频率达到一定数值，使到入射光子的能量e大于半导体能级跃迁并释放电子所需要的最小能量禁带宽度，才能使原子能级跃迁并产生电子。2太阳能光伏应用常见材料特性摘要：本文首先介绍了太阳能光伏发电的基本原理，然后简述了用于太阳能光伏发电的各种常用材料的原理和特点以及在实验室中的最高转换效率，并介绍了研究前沿的几种新材料和结构，最后就太阳能光伏发电的前景做了分析总结。关键字：光伏发电材料转换效率新进展规模化应用随着太阳能尤其是太阳能光伏发电的应用越来
3、越广泛，更多新材料和新技术不断涌现。本文将着重介绍近期光伏发电材料技术的进展，并简述规模化应用趋势。1太阳能光伏效应光伏材料将光能转换为电能，这个过程叫做光伏效应。光伏效应的过程即半导体材料吸收光子能量，使到半导体中的原子发生原子能级跃迁，然后释放电子并形成电压的过程。入射光子的能量e=h，只有当入射光子的频率达到一定数值，使到入射光子的能量e大于半导体能级跃迁并释放电子所需要的最小能量禁带宽度，才能使原子能级跃迁并产生电子。2太阳能光伏应用常见材料特性根据el的最新光伏转换效率统计发现，近年来，光伏转换效率在全世界的各个实验室不断被刷新，为光伏发电的发展奠定了坚实的技术基础。多重结和单重结i
4、ii-v族材料多重结和单重结太阳能电池的转换效率最高，在多重太阳聚焦下，单重结的效率可达20%30%，而三重结材料的光伏转换效率，可达到40%。XX年在美国solar-junction公司的试验资料显示最高的转换效率为%。在XX年，emcore公司推出了有效面积为108mm2的三重结太阳能电池，其在200余倍聚焦数下能量转换效率达到37%。多重结材料生长制备一般采用金属有机化学气相沉积，这需要精密的材料配比控制和生长速率控制，成本较高，加上重结iii-v族材料如ga、as和ge在地壳中的含量还不到10%5%，综合考虑下更适用于高密度辐照下的光电转换。单晶矽和多晶矽在矽系太阳能电池中，单晶矽大阳
5、能电池转换效率最高，技术最成熟。unsw大学在XX年以前就已经实现25%的单晶矽材料的转换效率。多晶矽太阳电池的出现主要是为了降低成本，其优点是能直接制备出适于规模化生产的大尺寸方型矽锭，制造过程简单、省电、节约矽材料，对材质要求也较低。弗劳恩霍夫研究所的太阳能系统在XX年前发表的最高的多晶矽转换效率为%。在实规模化应用中，多为单晶矽产品，其效率在13%16%左右。薄膜技术薄膜技术可采用的材料包括无定型矽、多晶矽、微晶矽以及碲化镉和铜铟硒等，其电池的转换效率从12%20%不等。薄膜技术电池可通过薄膜制备方法如射频建设、真空蒸发等将这些材料沉积到玻璃基板甚至柔软的基板上制作。其制备简单，转换效率
6、也不低，据报导，cuingase电池的转换效率已经达到%。由于铜、铟和硒材料资源相对丰富，薄膜技术制备简单，其成本低很多，适合大规模应用。有机聚合物、无机聚合物和燃料敏化物太阳能电池目前，这几种材料仍然在研究、开发和探索之中。目前实验室资料为有机聚合物的效率为%、无机聚合物的效率为%和染料敏化物的效率为%。这些材料制成的太阳能电池成本远远低于半导体材料，而且可以制备柔软底板的大面积电池。因其制作成本也远远低于半导体材料，而且可以制备柔底板的大面积电池，适合用于建筑物上。新兴材料基于薄膜技术的表面等离子材料，一般用玻璃、塑胶或者钢材来做衬底，这样可以降低成本。目前的一种方法是通过在薄膜太阳能面板
7、上放置金属纳米粒子，光入射后，金属纳米粒子实现等离子共振然后对光进行散射，这样增加光吸收而无需增加更多的薄膜电池层，从而实现效率的提高，其效率可预计能达到40%60%。另外一种新型材料是由碳原子构成的单层片状结构的石墨烯。这是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。这种材料的太阳能电池，目前最新研究得到的效率为%。其他基于纳米科技的量子点、量子阱和超晶格材料也有不少机构在研究。此类型材料的优势一般是可更好地匹配太阳能光谱，但其研究还比较少，目前的效率不高，离稳定性和量产化还有一段距离。研究指出，相对于常规的块状太阳能电池，多量子阱、超晶格以及量子点用于光伏设备可大大提高理论
8、上的最大效率，可实现光伏转换效率达40%甚至更高。3结语随着光伏发电材料的不断深入研究和试验，可以预测在未来的510年，将会有越来越多新型和改进型材料的出现，逐步解决材料的吸收问题，效率问题，稳定性问题，工艺规模化生产的成本问题。从规模化生产和应用的角度看，矽技术、薄膜技术和聚合物电池仍为主导，量子点和纳米技术将给传统技术带来新的生命。新能源材料太阳能电池新能源材料是指实现新能源的转化和利用以及发展新能源技术中所要用到的关键材料，它是发展新能源的核心和基础。新能源材料是新能源开发的物质基础，近几年，我国政府比较重视能源材料的开发和应用，973计划、863计划、科技攻关计划、高技术产业化专项等计
9、划对绿色二次电池、燃料电池和太阳能电池等能源器件及其关键材料的研究开发和产业化均有一定投入2。当前的研究热点和技术前沿包括高容量储氢材料、锂离子电池材料、质子交换膜燃料电池和中温固体氧化物燃料相关材料、薄膜太阳能电池材料等。当传统的燃料能源正在一天天减少时，所产生的排(来自:写论文网:烟台太阳能新型材料公司)放物对环境造成的危害问题也变得日益突出。并且全球大约还有20亿人已得不到正常的能源供应。在这个时候，整个世界都把目光投向了可再生资源，希望可以通过可再生能源来改变人类的能源供给结构，以维持今后的可持续发展。在这些可再生资源中太阳能以其独有的优势而成为人们关注的焦点。这主要因为丰富的太阳辐射
10、能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭、无污染并且人类能够自由利用的天然资源。太阳辐射出的能量非常巨大，太阳能一般指太阳光的辐射能量：在太阳内部进行的由“氢”聚变成“氦”的原子核反应，不停地释放出巨大的能量，并不断向宇宙空间辐射能量，这种能量就是太阳能。其表面温度大概在6000K左右，接近于一个黑体。太阳向宇宙空间发射的辐射功率为?1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球表面，其功率为亿kW，就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量，这些太阳能如果可以尽可能地被转换为电能，可以成功为最佳的替代能量来源之一。太阳能的利用有被动式利用和光电转换两种方式，主要包括：利
11、用太阳能电池，通过光电转换把太阳光包含的能量转化为电能；使用太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水；利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电；利用太阳能与化学能之间的转换，将水分解成氢和氧，再用氢来发电。近年来，由于世界上一些主要国家积极研发清洁能源，从而使得太阳能技术发展十分迅速，太阳能电池技术的进展使其制造成本逐渐降低，逐步具备了普及的条件，极有可能成为21世纪最有发展潜力的光电技术之一。虽然太阳能电池呈现出良好的发展前景，但是仍然面临许多短期难以克服的问题，比如制备过程中对环境的影响，提高效率遇到的技术瓶颈，电流转换时的能量损失，电能的贮藏等。阳能发电的缺点：发电密度低，太阳能发电的设施，必
12、须具有相当大的安装面积；太阳能受气候、昼夜的影响很大，在晚上无法发电，必须配有贮存装置。在高纬度和多云少日照的地区，较不易推广太阳能发电；太阳能电池产生直流电，若要转换为交流电，会损失4-12%的能量。太阳电池的效率是有理论上限的，对于硅太阳电池，能利用的光能只有44%左右，由于电池表面的反射、光生电子空穴对的复合、串并联电阻的影响等，也会损失部分能量。实际电池的效率会大大小于理论极限效率，一般的电池效率上限最高接近30%。我国是一个能源生产和消费的大国。XX年标准煤的消费总量约为亿吨，比XX年同比增长了%。XX年各种一次能源的构成比例分别为：煤炭约占%、石油约占%、天然气约占%、水电等约占%
13、、核电约占%。XX年，我国的原油总进口量已达到亿吨，大约是我国原油总需求量的50左右。但由于我国能源开采技术落后、能源有效利用率低、传统高能耗产业比重大、单位GDP能耗远远落后于发达国家、甚至比世界平均水平落后并且我国又是世界上最大发展中国家，经济高速发展，能源消耗增长速度居世界首位等客观因素，更加剧了我国能源替代形势继续转变的严重性和紧迫性。据电力科学院的研究表明，在考虑到充分开发煤电、水电和核电的情况下，XX年-2020年之间，我国的电力供需缺口仍然为%-%65。，这个缺口正是需要用可再生能源发电进行补充的。而太阳能光伏发电有可能在未来我国的新能源供应中占据主要位置。生产晶体硅太阳能电池的
14、一些问题：生产一公斤冶金级多晶硅原料大约需要10-11MWh的电力，而目前生产冶金级多晶硅原料的工厂大约已有20年以上的历史，因为盖一座这样的工厂设备，资本过于庞大，所以扩充产能不易。据估算，建立一部生产一千公斤产能的电弧炉，越要一百万美金的投资额。如何能够让工厂很好的过渡到使用新技术阶段，是目前需要解决的一个问题。目前全球的太阳能电池有93%是采用结晶硅的技术，因此多晶硅原料的供给情形，左右了太阳电池的产量。由于生产多晶硅原料的技术门槛几投资额很高，所以全球可以量产多晶硅原料的公司只有少数几家。如何改进我国在生产上的技术手段，做到环保高效，是目前需要解决的问题。生产太阳电池等级的CZ多晶硅，
15、最重要的考虑因素是生产成本的降低，所以如何提高长晶的良率与产出率是主要的改善方向。随着现代社会的发展，人们的环保意识抬头，全球积极研发清洁的可再生能源，太阳能光伏发电的特殊优势逐渐得到了体现，成为未来能源发展趋势，尤其是它可以为我国边远山区、太空等特殊场合供电。虽然太阳能电池发展面临一些技术环境问题，考虑到太阳能光伏的附加价值，光伏发电的综合经济效益叶随之大大提升，并且随着技术进步等因素，其增长效率将明显优于传统发电，因此不能单纯与传统发电模式比较单位发电成本。太阳能光伏发电可以降低温室气体和污染物排放、创造就业机会、保障能源安全和促进农村尤其是边远农村的发展。总之，虽然有一些问题，但是发展太阳能光伏还是有许多经济、社会和环境保护的积极意义。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
