上海交通大学：《能源材料——原理与应用》课程教学资源（课件讲稿）08 光电转换材料（太阳能光电转换技术及材料）

IGHAI JIAO TONG UNIVERSIT 光电转换材料 一、太阳能电池工作原理 二、太阳能电池材料 1.晶体硅太阳能电池 2.其它太阳能电池 三、太阳能电池最新进展 上游气通大粤

光电转换材料 一、太阳能电池工作原理 二、太阳能电池材料 1.晶体硅太阳能电池 2.其它太阳能电池 三、太阳能电池最新进展

太阳能电池 太阳能电池：将太阳能转化为电能的 装置。 半导体太阳能电池：通过光电转换装置把太阳辐射 能转换成电能是利用半导体器件的光伏效应原理进 行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术

半导体太阳能电池：通过光电转换装置把太阳辐射 能转换成电能是利用半导体器件的光伏效应原理进 行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。 太阳能电池 太阳能电池：将太阳能转化为电能的 装置

太阳能电池发展 ·1956年第一個太阳能电池制作成功。 1958年开始太空应用(GaAs)。 ·1970年开始太阳能发电系統地面应用(S)(能源危机)。 ·1980年消費性薄膜太阳能电池应用(a-Si,CdS/CdTe)。 ,1990年与公用电力并联之太陽光发电系统技术成熟(Gid- Connected PV System,Si)(电力电子技术)o 1992年起欧、美、日各国推动太阳能发电系統之補助奖励政 策。 ·2000年建材一体型太阳能电池应用(BIPV)

太阳能电池发展 • 1956年第一個太阳能电池制作成功。 • 1958年开始太空应用(GaAs)。 • 1970年开始太阳能发电系統地面应用(Si) (能源危机)。 • 1980年消費性薄膜太阳能电池应用(a-Si, CdS/CdTe)。 • 1990年与公用电力并联之太陽光发电系统技术成熟(Grid￾Connected PV System, Si) (电力电子技术)。 • 1992年起欧、美、日各国推动太阳能发电系統之補助奖励政 策。 • 2000年建材一体型太阳能电池应用(BIPV)

阳光动力2号太阳能飞机 2014年6月2日，阳光动力2号在 瑞士西部城市帕耶讷成功首飞。 2015年3月9日，阳光动力2号太阳能飞机从阿联酋首 都阿布扎比起程，开始环球飞行。 ·4月21日晚23：28，阳光动力2号，从重庆抵达其环球之 旅的第六站南京。 0 2016年7月26日早上8时，世界最大太阳能飞机“阳光 动力2号”成功降落在阿联酋首都阿布扎比机场，完 成人类首次太阳能环球飞行壮举！

阳光动力2号太阳能飞机 • 2014年6月2日，阳光动力2号在 瑞士西部城市帕耶讷成功首飞。 • 2015年3月9日，阳光动力2号太阳能飞机从阿联酋首 都阿布扎比起程，开始环球飞行。 • 4月21日晚23:28，阳光动力2号，从重庆抵达其环球之 旅的第六站南京。 • 2016年7月26日早上8时，世界最大太阳能飞机“阳光 动力2号”成功降落在阿联酋首都阿布扎比机场，完 成人类首次太阳能环球飞行壮举！

天宫二号的太阳能帆板

天宫二号的太阳能帆板

全球太阳能电池市场 250 240 30 OUS ■JAPAN 200 OEUROPE 250 ■ROW % 120 120 95 20 100 70 80 150 50 10 15 25 2005 2006 2007 2008 2009年 口新增光伏装机云(MW) 口器计光伏装机总：(aW) 199019911992199319941995199619971998199920002001 数据来潭：赛迪顾问201004+ Year

全球太阳能电池市场 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Shipment (Pmp MW) 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Year US JAPAN EUROPE ROW

美国太阳能电池 近年美国太阳能电池产量增加情况(MW) 800 750 700 595 600 500 432 400 266.1 300 179.6 200 120.6 138.7 53.1 103 100 0 20022003200420052006200720082009 2010

美国太阳能电池

太阳能电池价格 太阳能现货价格 高 低 平均 %涨跌幅 多品硅PerKG) 17.80 15.50 16.294 -0.12% 多晶硅片(156mm×156mm) 1.00 083 0.901 -033% 单晶硅片(156mm×156mm) 1.55 1.13 1.194 -0.08% 电泡Per Watt 0.49 036 0.414 -143% 多晶硅电池156mm×156mml 198 1.43 1.672 1.43% 单晶硅电池(156mmx156mm) 2.22 1.61 1.874 1.43% 组件Per Watt) 1.00 0.60 0.693 057% 荐测太阳能(Per Watt) 070 0.55 0.627 -0.48% 张光型太阳能Per Watt) 2.55 2.09 2.303 0.00% 逆变器Per Watt) 0.35 0.15 0.211 -1.86%

太阳能电池价格

我国成为最大生产国，可是… Figure 8:China Photovoltaic(PV)Electronics Revenue Forecast(Millions of Dollars) India Rest of world ■Electrenics Revenues 2% Canada 12% Annual Grewth Rate 2% Italy 2500 120% UK 28% 2300 100% 2% Australia 60% 2% 1900 France 00% 4% t000 40% Japan 500 20% 4% 导休际% China 2008 2009 2010 2011 2012 2014 8% USA Germany 10% 25%

我国成为最大生产国，可是…

一、太阳能电池工作原理 太阳光线 HANGHAL IIAO TONG UINIVEOSI 上电极 N型硅 PN 结 P型硅 下电极 ·太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。 当太阳光照射到半导体上时，光子与组成半导体的原子价电子碰 撞，于是产生电子一空穴对。这样，光能就以产生电子一空穴对 的形式转变为电能。 ·为何能定向迁移？

一、太阳能电池工作原理 • 太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。 • 当太阳光照射到半导体上时，光子与组成半导体的原子价电子碰 撞，于是产生电子—空穴对。这样，光能就以产生电子—空穴对 的形式转变为电能。 • 为何能定向迁移？ 下电极