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太阳能电池的原理及制作

信息来源:nooeoo.com  时间:2010-07-28  浏览次数:159

  制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。
  一、硅太阳能电池
  当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴,它的形成可以参照下图:
  当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。(如下图所示)中国太阳能产业联盟网
  由于半导体不是电的良导体,电子在通过p-n结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖p-n结(如图梳状电极),以增加入射光的面积。
  2.硅太阳能电池的生产流程
  三、纳米晶化学太阳能电池
  以染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)为例,这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底,染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。
  阳极:染料敏化半导体薄膜(TiO2膜)
  电解质:
  纳米晶TiO2太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10%以上,制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10.寿命能达到20年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步,估计不久的将来会逐步走上市场。
  1.制作二氧化钛膜
  (2)接着用玻璃棒缓慢地在导电玻璃上进行涂膜
  (3)把二氧化钛膜放入酒精灯下烧结10~15分钟,然后冷却
  2.利用天然染料为二氧化钛着色
  3.制作正电极
  在室外太阳光下,检测你的太阳能电池是否可以产生电流。
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