太阳能论文

瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中高达以上。

毕业论文图世界能源发展趋势联合国气候变化框架条约缔约国签订的京都议定书在年月日生效，签署的国家已达个。

中国是第个签约国。

议定书主要反映了人类应对地球变暖这有害现象进行有效控制的迫切需要，规定主要工业国发达国家在年期间将二氧化碳等种温室气体排放量从年的水平进行削减。

全球削减温室气体排放的京都议定书重新引起了世界范围内对可再生能源的重视。

我国拥有丰富的新能源与可再生能源可供开发利用，近十年来的高速经济增长使我国迫切需要加大对新能源和可再生能源的开发利用，以解决能源短缺问题，保障能源供应安全。

太阳能的特点及优势太阳能是种能量巨大的可再生能源，据估算，太阳能传送到地球上的能源，每秒钟就有相当于亿桶石油的能量传送到地球，相当于全球天所消耗的能源。

在目前的几种新能源技术中，太阳能以其突出的优势被定位为最具前景的未来能源，有无尽的潜力。

目前太阳能利用的方式有太阳能光伏发电，太阳能热利用，太阳能动力利用，太阳能光化学利用，太阳能生物利用。

其中太阳能光伏发电以其优异的特性近年来在全世界范围得到了快速发展，被认为是当前世界上最具发展前景的新能源技术，各发达国家均投入巨资竞相研究开发，并积极推进产业化进程，大力开拓太阳能光伏发电的市场应用。

太阳能光伏发电是利用太阳能电池将太阳光能转化为电能的种发电方式，太阳能电池单元是光电转化的最小单位，是太阳能发电系统的核心，其开发生产直接影响到太阳能发电的普及和发展。

将太阳能电池单元进行串并联并封装后可以做成太阳能电池组件，其功率般为几瓦到几百瓦，这种太阳能电池组件是可以单独作为电源使用的最小单元，可以将太阳能电池组件进行进步的串并联，构成太阳能电池方阵，以满足负载所需要的毕业论文功率输出。

和常规能源相比较，太阳能资源具有如下个优越性取之不尽，用之不竭太阳内部由于氢核的聚变热核反应，从而释放出巨大的光和热，这就是太阳能的来源。

根据氢核聚变的反应理论计算，如果太阳像目前这样，稳定地每秒钟向其周围空间发射辐射能，在氢核聚变产能区中，氢核稳定燃烧的时间，可在亿年以上。

也就是说太阳能至少还可像现在这样有亿年可以稳定地被利用。

就地可取，不需运输矿物能源中的煤炭和石油资源在地理分布上的不均匀，以及全世界工业布局的不均衡造成了煤炭和石油运输的不均衡。

这些矿物能源必须经过开采后长途运送，才能到达目的地，给交通运输造成压力。

分布广泛，分散使用太阳能年辐射总量般大于，就有实际利用价值，若每年辐射量大于，则为利用较高的地区。

世界上约有二分之的地区可以达到这个数值。

虽然太阳能分布也具有定的局限性，但与矿物能水能和地热能等相比仍可视为分布较广的种能源。

不污染环境，不破坏生态人类在利用矿物燃料的过程中，必然释放出大量有害物质，如，等，使人类赖以生存的环境受到了破坏和污染。

此外，其它新能源中水电核能地热能等，在开发利用的过程中，也都存在着些不能忽视的环境问题。

但太阳能在利用中不会给空气带来污染，也不破坏生态，是种清洁安全的能源。

周而复始，可以再生在自然界可以不断生成并有规律地得到补充的能源，称为可再生能源。

太阳能属于可再生能源。

煤炭石油和天然气等矿物能源经过几十亿年才形成，而且短期内无法恢复。

当今世界消耗石油天然气和煤炭的速度比大自然生成它们的速度要快百万倍，如果按照这个消耗速度，在几十亿年时间里所生成的矿物能源将在几个世纪内就被消耗掉。

毕业论文太阳能电池原理及结构太阳能电池基本原理如图所示为典型太阳能电池的简单示意图。

该电池受光面为高浓度掺杂的狭窄区。

耗尽层宽度直延伸到区，并在耗尽层形成内建电场。

把连接区的电极做成栅形或指形以提高光的吸收率和减小电池的表面电阻，在电池表面镀层减反射膜以提高太阳光的利用率。

当光照射在电池上时，由于区宽度比较狭窄，能量大于禁带宽度的大部分光子在耗尽层和区宽度被吸收，产生光生电子空穴对。

在耗尽层的光生立即被内建电场所分离，电子漂移到达区形成负极性区域，同时空穴漂移到达区形成正极性区域，于是通过接线在结两端形成了开路电压如果连接了负载，那么区的大量电子经过外电路工作，然后到达区与大量空穴复合。

其中，内建电场对分离光生，在区积累大量电子，在区积累大量空穴起了关键作用。

这是种使用宽禁带半导体材料的太阳能电池，宽带隙半导体有较高的热力学稳定性和光化学稳定性，不过本身捕获太阳光的能力非常差，但将适当的染料吸附到半导体表面上，借助于染料对可见光的强吸收，可以将半导体的光谱响应拓宽到可见区，这种现象称为半导体的染料敏化作用，而载有染料的半导体称为染料敏化半导体电极。

染料敏化太阳能电池最近取得较大进展。

面积转换效率已达到。

这类电池所用主要材料为导电玻璃和，来源比较丰富，电池制备工艺也比较简单，具有较大的潜在价格优势。

但是这类电池的转换效率还有待进步提高，电池运行的稳定性还需要进步经受考验。

下图分别为以导电玻璃和柔性导电衬底的染料敏化太阳能电池。

按形态结构分类叠层太阳能电池叠层太阳能电池是由两种或两种以上不同带隙的电池有机地叠加组合而成。

般而言，顶部电池的材料具有较宽的带隙，适于吸收能量较大的太阳光能而底部电池的材料带隙较窄，适于吸收能量较小的太阳光能，因此，在单结的基础上，叠层太阳能电池的转换效率较高，例如叠层太阳能电池的转换效率可以达到。

下图为叠层太阳能电池的内部结构及外观形状。

薄膜太阳能电池太阳能电池实现薄膜化，是当前国际上研发的主要方向之。

如采用直接从硅熔体中拉出厚度在的晶体硅带。

人们也在研究利用液相或气相沉积，如化学气相沉积的方法制备晶体硅薄膜作为太阳能电池材料。

这时可以采用成本较低的冶金硅或者其它廉价基体材料，如玻璃石墨和陶瓷等。

在廉价衬底上采用低温制备技术沉积半导体薄膜的光毕业论文伏器件，材料与器件制备可同时完成，工艺技术简单，便于大面积连续化生产制备能耗低，可以缩短回收期。

在不用晶体硅作为基底材料的衬底上气相沉积得到的多晶硅转换效率也达到以上。

除了晶体硅薄膜电池以外，其它薄膜电池材料的研究也在取得进展。

已实现产业化和正在实现产业化的有非晶硅薄膜和多晶化合物半导体薄膜电池磅化福硒锢铜。

非晶硅薄膜主要采用化学气相沉积制备。

在提高单纯非晶硅太阳能电池的转化效率的研究进展不大，目前的技术水平是低于。

因此人们研究利用叠层技术以提高非晶硅电池效率，如叠层电池实验室最高效率达到。

非晶硅多晶硅叠层电池也是种效率很高的叠层电池。

开发出效率达的电池。

电池研究方面人们试图利用其它材料如稀土元素替代资源稀少的。

在化合物半导体薄膜电池研究方面，虽然稳定无害，但和分别是有毒的，人们正试图研究部分替代材料。

其他化合物半导体材料的研究也取得了令人瞩目的成就。

美国国家可再生能源实验室和光谱试验室在锗衬底上生长出三节电池涂层，结合金属连接和抗反射涂层，通过对标准太阳光谱聚光，获得倍太阳光强度，从而得到创纪录的的光电转换效率。

薄膜电池的生产成本可以随其生产规模的扩大而降低，旦技术上有重大突破，其成本可以降到美元以下是指标准太阳光照条件下，即欧洲委员会定义的标准，辐射强度，大气质量，电池温度条件下，太阳能电池的输出功率。

下图为薄膜太阳能电池。

聚光太阳能电池聚光太阳能电池是降低太阳能电池系统整体造价的种措施。

它通过聚光器使较大面积的阳光会聚在个较小的范围内，加大光强，克服太阳辐射能流密度低的缺陷，提高光电转换效率，因此可以用较小面积的太阳能电池获得较高的电能输出。

假设太阳辐射为平方米，如果用普通太阳能硅电池提供的输出功率，则需要平方分米，价值元的电池现在我们在平方分米价值元的太阳能电池上放置个面积为平方分米价值元的聚光透镜，也可以实现功率的输出。

在使用聚光器将太阳浓缩倍后照射到太阳能电池上，提供功率所需成本由元降低到元，经济性可见斑。

国毕业论文际上大力开展聚光太阳能电池的研究，方面能减少昂贵的半导体太阳能电池片的用量，另方面可有效提高单位电池面积的输出功率，是极具潜力的太阳能光伏发电新技术。

聚光太阳能电池突破了普通太阳能电池高成本的制约因素，为太阳能电池的普及开辟了条新的道路。

下图为聚光太阳能电池。

毕业论文太阳能级硅材料的制备工艺高纯硅材料的生产工艺主要有改良西门子法硅烷法及各种物理法等等。

生产原料主要是冶金级硅，主要通过碳热还原工艺得到，即块状的硅石与作为还原剂的碳煤焦炭或活性炭在传统电弧炉中高温氧化还原反应，主要反应方程式是高纯多晶硅制备的传统工艺多晶硅材料是以冶金级为原料，经系列物理化学反应提纯后达到定纯度的半导体材料，是硅产品产业链中制造硅抛光片太阳电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。

人们对制备高纯多晶硅的方法进行了长期研究和应用。

最早实现的是以四氯化硅为原料的锌还原法，由于在还原过程中锌的污染，产品还要经过区域熔炼等方法才能满足电子级的要求，整个过程成本高，现在己经被淘汰。

用四碘化硅作为中间化合物也曾经被重视过，主要是由于提纯四碘化硅的方法很多，如精馏萃取区域熔炼等。

但是由于成本控制和纯度等原因，也被淘汰。

现在大量使用的方法主要是以四氯化硅为原料的氢还原法二氯二氢硅为原料的氢还原法以三氯氢硅为原料的氢还原和硅烷热分解法。

此外还有区域熔炼法等。

其中以三氯氢硅氢还原法即西门子法或改良西门子法和硅烷热分解法在国际上占主导地位。

改良西门子法西门子工艺的原理是在左右的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。

改良西门子工艺是在传统西门子工艺的基础上，加上节能降耗回收利用副产物以及副产热能的配套工艺。

目前世界上绝大部分厂家均采用改良西门子法生产多晶硅。

目前，国外大公司美德日等用的高纯多晶硅生产线，仍然以