太阳能电池及其应用技术研究

【摘要】： 太阳能作为取之不尽同时又是生态学上纯净的能源,对它的开发利用在近几十年来越来越受到人们的重视。 本论文在综合分析太阳能电池基本理论、类型、制备工艺、技术水平等现状的基础上,主要进行了以下几个方面的工作: 1、对硅太阳能电池的基本特性进行了实验研究,在此基础上对三种太阳能电池(单晶、多晶、非晶硅太阳能电池)进行比较分析。单晶硅电池的特点是正午强光直射时发电效率最高,其他时间发电效率较低,其成本比较高;非晶硅电池的特点是成本较低、弱光响应特性好,在上下午或阴天都有稳定的发电效率,然而在正午强光直射下,发电效率低;多晶硅电池的成本比较低,发电效率比较高。如果能将三种电池混合使用,使其优势互补,效果将会更好。 2、对新型高效率太阳能电池—量子阱半导体太阳能电池进行了基本的理论研究,从理论上证明了量子阱的加入能够提高太阳能电池的短路电流,而开路电压并不会减小,从而提高了太阳能电池的转换效率。 3、重点研究了太阳能电池最大功率跟踪技术,采用脉宽调制的方法实现太阳能电池的最大功率跟踪。研制的太阳能电池最大功率跟踪控制器在太阳能电池行业得到了广泛的应用。 【关键词】：太阳能电池 量子阱 半导体 光伏技术 最大功率跟踪
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TM914.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 太阳能8-11
• 1.2 太阳能电池的工作原理11-14
• 1.3 太阳能电池的分类14-18
• 1.4 本论文的任务及来源18-19
• 2 太阳能电池基本工艺19-27
• 2.1 单晶硅太阳能电池的制备工艺19-20
• 2.2 非晶硅太阳能电池制备工艺20-22
• 2.3 染料敏化太阳能电池22-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 太阳能电池基本特性实验研究27-40
• 3.1 无光照实验27
• 3.2 恒定光强实验27-36
• 3.3 光强对开路电压、短路电流的影响36-37
• 3.4 晶体硅禁带宽度的测量37-38
• 3.5 本章小结38-40
• 4 量子阱半导体太阳能电池基本理论研究40-47
• 4.1 量子阱半导体太阳能电池结构40-42
• 4.2 光生载流子的产生与输运、光谱响应、短路电流42-43
• 4.3 暗电流43-44
• 4.4 电流-电压特性、填充因子、开路电压44
• 4.5 光电能量转换效率44-45
• 4.6 影响太阳能电池转换效率的主要因素45-46
• 4.7 本章小结46-47
• 5 太阳能电池最大功率跟踪技术47-54
• 5.1 太阳能电池最大功率跟踪技术47-49
• 5.2 太阳能电池最大功率跟踪器的研制49-51
• 5.3 最大功率跟踪在太阳能电池的应用51-53
• 5.4 本章小结53-54
• 6 论文小结54-55
• 致谢55-56
• 参考文献56-61
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文61

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