《太阳能电池基础与应用》期中
太阳能光伏发电原理与应用论文
《太阳能光伏发电原理与应用》论文镇江大成新能源科技有限公司方荣第一章绪论能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展，能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移，化石能源的稀缺性越来越突显，且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下，大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式，其中，光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快，也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分，包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式，典型特征为需要蓄电池来存储能量，在民用范围内主要用于边远的乡村，如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵，在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式，成为电网的补充。
在各国政府的扶持下，世界太阳能电池产量快速增长，1995-2005年间，全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计，2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍，整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富，开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔，可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
6《太阳能电池及其应用》实践报告(参考)
《太阳能电池及其应用》实践报告专业光伏材料及应用学生姓名准考证号指导教师201 年月目录一实践目的 (3)二太阳能电池的原理及结构 (3)三太阳能电池参数 (5)四太阳能电池基本特性 (5)五实践心得 (7)一实践目的目前，太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价很贵的输电线路。
随着太阳能电池制造技术的改进以及新的光—电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳辐射能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。
本实践课程的主要目的就是学习太阳能电池的原理，掌握太阳能电池的参数以及计算，以便在实际生活中的充分应用。
二太阳能电池的原理及结构1 p-n结如图 1(a) 所示, 使一块 n 型半导体和一块 p型半导体紧密地接触。
交界处 n 区一侧的电子浓度高, 形成一个要向 p 区扩散的正电荷区域; 同样, p 区一侧的空穴浓度高, 形成一个要向 n 区扩散的负电荷区域。
n 区和 p 区交界面两侧的正、负电荷薄层区域, 称之为“空间电荷区”, 即 p- n 结,如图 1(b)所示。
图一、p-n结示意图在 p- n 结内, 有一个由 p- n 结内部电荷产生的, 从 n 区指向 p 区的电场, 叫做“内建电场”或“自建电场”。
由于存在内建电场, 在空间电荷区内将产生载流子的漂移运动, 使电子由 p 区拉回 n区, 使空穴由 n 区拉回 p 区, 其运动方向正好和扩散运动的方向相反。
开始时, 扩散运动占优势, 空间电荷区内两侧的正负电荷逐渐增加, 空间电荷区增宽, 内建电场增强; 随着内建电场的增强, 漂移运动也随之增强, 阻止扩散运动的进行, 使其逐步减弱; 最后, 扩散的载流子数目和漂移的载流子数目相等而运动方向相反, 达到动态平衡。
太阳能电池技术与应用考核试卷
A.熔融硅回收
B.化学蚀刻
C.机械破碎
D.磁分离
14.太阳能电池板的安装方式包括以下哪些？（）
A.屋顶安装
B.地面安装
C.墙面安装
D.悬浮安装
15.以下哪些因素会影响太阳能电池的寿命？（）
A.材料退化
B.环境应力
C.操作条件
D.维护水平
16.太阳能电池的储能系统通常包括以下哪些组件？（）
A.钙钛矿
B.硅纳米线
C.有机半导体
D.量子点
20.太阳能光伏系统在并网运行时，以下哪些方面需要特别注意？（）
A.电力质量控制
B.系统稳定性
C.防止孤岛效应
D.电网调度和通信
（请在此页下方继续作答）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.太阳能电池在将光能转化为电能的过程中，主要依靠的物理现象是_______。
D.有机物
17.太阳能电池的寿命受哪些因素影响？（）
A.工作温度
B.材料质量
C.使用环境
D.以上都是
18.太阳能电池的能量密度是指（）。
A.单位面积电池的发电量
B.单位重量电池的发电量
C.电池的转换效率
D.电池的最大功率
19.太阳能电池在空间用中的优势是（）。
A.轻便
B.无需维护
C.不受天气影响
D.以上都是
7.太阳能电池板的安装角度取决于（）。
A.当地的纬度
B.当地的经度
C.季节
D. A和B
8.太阳能光伏系统中，下列哪一项属于储能设备？（）
A.逆变器
B.充放电控制器
太阳能光伏电池及其应用习题
《太阳能光伏电池及其应用》习题第一章总论一、填空题：1、人类文明的进步与人类社会工业化、近代化的变迁，都称为和变迁。
2、21世纪文明的宏伟构想时，被称为最大课题的问题占据了重要地位。
3、人们生活所需的能源可发分为维持个人生命的和、及生产活动中使用的生活能源两部分。
4、伴随着能源工业化的进展，人们选择更方便、更经济性的能源形态，也就是说，这一技术革新也是基于而产生的。
5、不同于化石能源的消费的原子能发电，称之为的太阳能发电、风力发电的应用。
6、在化学能源枯竭之前找到的替代能源。
7、3E三重矛盾是在发展的过程中，伴随着的消费，以化石能源为主体的资源需求结构会造成对的破坏。
8、到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以的形式辐射过来。
9、太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与的乘积。
10、太阳能电池的转换效率几乎是的，与其所利用的装置规模与无关。
11、光发电是对有在效利用。
二、选择题1、人们生活所必需的能源可以分为维持个人生命的生理能源和（）、社会活动及生产活动中使用的生活经验能源两部分。
A、日常生活B、社会生活C、劳动生活D、物质生活2、点然近代产业革命之火的是发明蒸汽机的（）A、贝尔B、詹姆斯。
瓦特C、爱迪生D、埃特尼。
勒努瓦3、生态发电的有：太阳能发电和（）。
A、火力发电B、水力发电C、煤炭发电D、风力发电4、煤炭在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年5、天然气在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年6、3E指的是：经济、能源和（）。
A、地球环境B、海洋C、森林D、陆地7、世界各国对温室气体排放量，以1990年为基准，到2010年日本要消减( ).A、10%B、8%C、6%D、5%8、采用石油发电方式引起的有害气体排放量CO2是（）。
A、322.8B、178C、258.5D、7.89、能量通过约1.5亿km的空间到达地球的大气层附近时，其辐射能量密度约为（），这个值叫太阳常数。
人教版九年级物理全一册《太阳能》基础训练
《太阳能》基础训练一、选择题（本大题共4小题，共40.0分）1．（10分）近日，嫦娥三号着陆器如图相机指向机构顺利完成休眠唤醒后的再次转动拓展任务，月球周围的环境与地球周围的环境有许多不同之处，比如：月球表面昼夜温差很大，高达330℃；月球上没有空气，近似真空…根据以上信息，可初步得出的正确结论是（）A．月球车是用汽油机驱动的B．太阳能电池板将太阳能直接转化为机械能C．地面控制中心利用电磁波来遥控月球车D．月球车使用超声波探测仪来探测前方的障碍物2．（10分）太阳能电池板把（）A．动能转化为机械能B．电能转化为太阳能C．太阳能转化为电能D．太阳能转化为内能3．（10分）下列不是利用光能工作的是（）A．太阳能电池B．遮光板C．太阳能汽车D．植物光合作用4．（10分）有一种新型充电宝，既可以利用太阳能给自身充电，又能给手机等电子设备充电。
下列有关说法正确的是（）A．太阳能属于不可再生能源B．太阳能电池可以把太阳能转化为电能C．给手机充电时手机电池相当于电源D．LED指示灯是由超导材料制成的二、填空题（本大题共5小题，共50.0分）5．（10分）共享单车既节能环保又方便了我们的出行，如图所示是其中的一款共享单车，该单车的车篮底部装有一片太阳能电池，它可以将能转化为能为车锁里面的电池充电，太阳能属于（选填“一次能源”或“二次能源”），当我们扫码用车的时候自行车公司通过（选填“电磁波”，“超声波”或“红外线”）为单车开锁。
6．（10分）“共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电。
太阳能电池板工作时，把太阳能转化为能。
太阳能是一种（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
7．（10分）“共享单车”绿色环保，它具GPS定位功能，方便人们用手机寻找到附近车辆，它的前底板是一个太阳能电池板，为GPS功能供电。
太阳能电池板工作时，把太阳能转化为能。
太阳能光伏电池及其应用总复习题
（复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。
/2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG （磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。
3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。
4.太阳能电池理论效率最高为75% 。
5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。
也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1cm2的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７±７）Ｗ/㎡。
６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。
７．P-N结的形成原理。
$答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。
电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。
如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。
：８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。
答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9. 太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。
太阳能电池原理期中测试
1、开发利用太阳能的重要意义包括哪几个方面？
2、太阳能发电有哪些优缺点？（各3点）
3、影响太阳电池转换效率有哪些因素？（举4个）
4、太阳常数定义？现在普遍采用的数值是多少？
5、大气质量定义？AM2.0表示什么？
6、倾斜面的太阳辐照量包括哪些部分？
7、原子核外层主要有哪些能级，其分布规律？（画
示意图）
8、太阳能光伏发电原理（从能级角度出发）？
9、叠层太阳电池各层的选择根据？叠放顺序依据？
10、什么是开路电压、短路电流？
11、开路电压、短路电流和太阳辐照度的关系？（画
关系曲线示意图）
12、单晶硅、多晶硅、非晶硅的区别？
13、非晶硅太阳电池的P-I-N结构？其沉积顺序？工
艺流程？（上层覆盖、玻璃衬底）
14、CdTe电池以金属为衬底时采用背接触层原因？
15、哪种电池可以改变能隙大小？如何改变？最常用
哪两种制备方法制备？制备过程？
16、聚光太阳电池产生原因？有哪些部件组成？
17、设计一款应用太阳电池的产品或太阳电池在某一
方面的应用，简述其意义及结构原理。
《太阳能电池论文》word版
太阳能电池材料研究进展能源是人类社会生存和发展的重要物质基础，是现代文明的三大支柱之一。
特别是在当今世界，人类社会发展日益加速，无论是在工业，农业，还是第三产业服务业，高新技术产业，都是处于人类历史上空前发展最快的一个阶段。
社会的发展提高了人类的生活水平，大大加强了社会生产力，同时对能源（如煤，石油）的需求和使用也大幅提高，从汽车内燃机到家用用电器，无不需要能源去运作。
目前人类开发的主要能源是石油，煤炭和天然气等化石能源，然而这些能源的一方面储量有限，按照现在的开采速度，再有50年将濒临枯竭，另一方面，化石资源造成的全球生态环境破坏日益严重，间接上对人类的发展也造成了不良的影响。
因此，发展新能源是一件迫在眉睫的事。
新能源又称非常规能源。
是指传统能源之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。
太阳能作为一种干净的可再生新能源，一直受到人们青睐，虽然太阳的辐射能量中只有约二十亿分之一到达地球大气层，但却是地球光和热的来源，因此，关于太阳能的应用研究一直受到科研人员和国家关注。
太阳能电池的发展历程太阳能的应用很主要的一项是利用太阳能发电，即太阳能电池。
太阳能电池的研究在很早以前就已经开始。
光照射到材料上所引起的“光起电力”行为，早在19世纪的时候就已经发现了。
1839年,光生伏特效应第一次由法国物理学家A.E.Becquerel发现。
1849年术语“光－伏”才出现在英语中。
1883年第一块太阳电池由Charles Fritts制备成功。
Charles用锗半导体上覆上一层极薄的金层形成半导体金属结，器件只有1%的效率。
到了1930年代，照相机的曝光计广泛地使用光起电力行为原理。
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绝密★启用前
江西冶金职业技术学院
2013-2014学年第一学期《太阳能电池基础与应用》期中考试试卷
一、选择题（请在备选答案中选出最恰当的一项,每小题2分，共20分）
1、在衡量太阳电池输出特性参数中，表征最大输出功率与太阳电池短路电流和开路电压乘积比值的是( )。
A 、转换效率
B 、填充因子
C 、光谱响应
D 、方块电阻
2、下列表征太阳电池的参数中，哪个不属于太阳电池电学性能的主要参数( )。
A ．开路电压 B.短路电流 C. 填充因子 D 、掺杂浓渡
3、某单片太阳电池测得其填充因子为77.3%，其开路电压为0.62V ，短路电流为5.24A,其测试输入功率为15.625W,则此太阳电池的光电转换效率为( )。
A 、16.07%
B 、15.31%
C 、16.92%
D 、14.83% 4、太阳能光伏发电系统的最核心的器件是( )。
A 、控制器
B 、逆变器
C 、太阳电池
D 、蓄电池 5、下列选项中，不属于减反射膜材料的是（ ）。
A 、TiO2
B 、SiF4
C 、SiNx
D 、SiO2 6、目前已被实用化的太阳能电池中98%使用的是（ ）材料。
A 、硅 B 、锗 C 、镓 D 、铟 7、下列仪器中，用来测量方块电阻的是（ ）
A 、少子寿命测量仪
B 、辉光放电质谱仪
C 、金相电子显微镜
D 、四探针测试仪 8、硅在常温下很稳定，只能与 发生反应生成 。
（ ） A 、HCL 和SiCl 4 B 、HNO 3和SiNx C 、F 2和SiF 4 D 、HF 和SiF 4 9、磷硅玻璃由（ ）组成。
A CF 4
B SiO 2
C 磷
D SiF 4 10、单晶硅绒面呈（ ）形。
A 、三角形
B 、金字塔形
C 、圆形
D 、正方形
二、填空题（每空 1分，共 20分）
11、晶体硅太阳电池制造设备主要由 、 、RENA 后清洗机、 、丝网印刷机、 等。
12、丝网印刷工艺流程主要分为三步，分别是 ， 和 。
13、去PSG 中用到的化学试剂是HF ，它的反应方程式是 。
14、刻蚀分为干法刻蚀和 刻蚀；其中，等离子体刻蚀属 刻蚀。
15、三氯氢硅氢还原法制多晶硅的化学反应式是： 。
16、丝网印刷的目的是
17、PECVD 的中文是 ，它的目的是 。
18、直拉法生产单晶硅的设备是 。
19、Isc 的中文意思是 ，Uoc 的中文意思是
20、125Χ125mm 规格的单晶硅太阳能电池，它的输出电压是 V ，输出功率是 W 左右 21、粗硅制备的化学原理
三、判断题（每小题2分，共20分）
22、太阳能电池片的正面电极为正极 （ ）
23、光伏组件参数的测试中，不需要冰雹测试。
( )
24、人体吸入高浓度氧气会引起“氧中毒”。
（ ）
25、光伏企业一般采用氢氧化钠溶液在80~90度腐蚀数分钟来出去晶体硅表面的机械损伤层。
（ ）
26、各向异性腐蚀主要用于单晶硅绒面制备。
（ ）
27、SiNx 减反射膜既有减少光的反射作用，又能对表面进行钝化。
（ ） 28、TPT 的作用是为了防水和绝缘。
( )
29、硅烷法是目前国际上多晶硅制造的主流工艺。
（ ）
30、实现多晶硅定向凝固生长的方法有四种，常用的是布里奇曼法。
（ ） 31、POCl 3在有O 2的情况下分解为P 2O 5和Cl 2。
（ ）
四、简答题（ 每小题6 分，共30分）
32、为什么要对太阳能电池片进行组合和封装？
33、写出太阳能电池片的生产流程。
34、丝网印刷的工作原理？
适用班级：12光伏班 姓名： 系部：机电工程系 出卷人：聂行
密 封 线
35、写出计算转换效率的公式？
36、分类检测的电性能参数有哪些？分别是什么意思？（最少7个）
五、画图题（10分）
37、请画出改良西门子法的工艺流程图。
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