太阳能毕业设计
太阳能照明路灯毕业设计

太阳能照明路灯毕业设计引言:现代社会对可持续发展的需求越来越高。
太阳能作为一种可再生能源,具有广阔的应用前景。
本篇设计报告将介绍一种太阳能照明路灯的设计方案,旨在提供一种环保、节能的路灯解决方案。
一、设计目标和需求分析:1.提供足够的照明亮度:太阳能照明路灯的主要功能是在夜间提供足够的照明亮度,确保行人和车辆的安全。
2.节能和环保:利用太阳能充电,降低对传统电力的依赖,减少能源消耗和环境污染。
3.自动控制功能:根据光照条件自动开关路灯,节省人力管理成本。
二、设计方案:1.太阳能电池板:选择高效率的太阳能电池板,确保充电效率和续航时间,充分利用阳光能量。
2.蓄电池:将太阳能转化为电力后,将多余的电能储存在蓄电池中,以备不时之需。
3.LED灯源:采用低功耗的LED灯源,如白炽灯,保证长时间的照明。
4.控制电路:设计自动控制电路,根据光照强度自动开关路灯,充分利用能源。
5.路灯支架:选择合适的材料和结构设计,确保路灯的稳定性和安全性。
三、设计流程:1.确定路灯的照明面积和亮度需求。
2.根据路灯的尺寸和照明需求,选择合适功率的太阳能电池板。
3.计算太阳能电池板的数量和安装方位,以确保最佳的充电效果。
4.选择合适容量的蓄电池,以储存太阳能转化后的电力。
5.设计自动控制电路,根据光照强度开关路灯。
6.测试并调试整个系统,确保其正常工作,并具备自动控制功能。
7.根据实际情况选择合适的路灯支架,确保路灯的稳定性和安全性。
8.完成路灯的组装和安装,调整灯光角度和亮度,以达到最佳照明效果。
四、预期成果:1.提供足够的照明亮度,满足道路上行人和车辆的照明需求。
2.节约能源,减少传统电力消耗,降低环境污染。
3.提供自动控制功能,根据光照条件自动开关路灯。
4.耐用性好,设备具有较长的使用寿命。
五、结论:本篇设计报告介绍了一种太阳能照明路灯的设计方案,通过利用太阳能充电和LED灯源,实现路灯的节能和环保,提供足够的照明亮度,同时具备自动控制功能。
毕业设计太阳能帆板双轴自动追光电路

1. 毕业设计主题的选择在进行毕业设计时,选择一个合适的主题非常重要。
毕业设计的主题应该具有一定的创新性和实用性,同时还要符合专业要求。
在这篇文章中,我将重点探讨毕业设计主题——太阳能帆板双轴自动追光电路,对其进行全面评估,并共享我的个人观点和理解。
2. 太阳能帆板双轴自动追光电路的背景知识太阳能帆板双轴自动追光电路是一项涉及太阳能利用和工程技术的创新性设计。
随着太阳能的广泛应用,太阳能帆板的追光技术也变得越来越重要。
而双轴自动追光电路技术的引入,可以更有效地提高太阳能帆板的能量转化效率,从而使其在实际应用中具有更大的实用性和推广价值。
3. 太阳能帆板双轴自动追光电路的设计原理在太阳能帆板双轴自动追光电路的设计中,需要考虑到太阳的位置和光线强度等因素,通过传感器等设备进行实时监测,以确保太阳能帆板能够随着太阳的运动自动进行调整,最大限度地吸收太阳能。
这需要涉及到光学原理、电路设计、控制系统等多个方面的知识,因此对于毕业设计而言,具有一定的难度和挑战性。
4. 对于毕业设计的意义和价值选择太阳能帆板双轴自动追光电路作为毕业设计的主题,不仅能够锻炼自己的工程设计能力,同时也符合当前社会对于清洁能源利用的需求。
通过对这一主题的深入研究和实际设计,可以为未来从事相关领域的工程技术人员做出示范和范例,具有一定的示范和引领作用。
5. 个人观点和理解对于太阳能帆板双轴自动追光电路的设计,我个人认为其是一个非常具有前景和潜力的方向。
随着太阳能的应用越来越广泛,如何提高太阳能的利用效率成为了研究和设计的重点。
而双轴自动追光电路的引入,为太阳能帆板的利用提供了新的可能性,有望为清洁能源领域带来新的突破和进展。
6. 总结与回顾通过对太阳能帆板双轴自动追光电路的深入探讨,我对这一主题有了更加深刻的理解。
毕业设计的主题选择至关重要,而太阳能帆板双轴自动追光电路作为一个结合了技术创新和社会需求的主题,具有非常大的潜力和价值。
太阳能热水器结构设计 毕业设计

太阳能热水器结构设计毕业设计目录1绪论 (1)1.1本课题的来源及研究的目的和意义 (1)1.2 太阳能热水器的概况 (2)1.3本课题所涉及的问题及国内(外)研究现状及分析 (3)1.4 国外研究现状及分析 (4)1.5国内研究现状及分析 (6)1.6对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 71.7完成本课题所必须的工作条件及解决的办法 (7)1.8完成本课题的工作方案及进度计划 (8)2太阳热水器能结构设计方案 (9)2.1 机型 (9)2.2 机具工作原理 (10)2.3 总体配置 (10)2.4 基本设计参 (11)2.5确定传动方案 (14)2.6电动机的选择 (14)3传动机构的设计 (16)3.1齿轮及齿盘的设计 (16)3.2轴的计算 (20)3.3凸轮机构的设计及计算 (22)小结 (26)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (32)1绪论1.1本课题的来源及研究的目的和意义进入21世纪,随着石油、煤、天然气等这些不可再生自然能源价格的上涨,能源危机再次引起了人们的注意,如何很好的节约和利用能源,特别是可持续性能源,一直是人类所面临的问题。
在本次设计中我将从我国目前面临的能源现状出发,分析太阳能的基本特性的基础上,对目前收集太阳能最成功的装置太阳能热水器进行结构设计。
太阳能热转换技术的核心是采用高品质、高转换率的太阳能集热器。
未来的太阳能热利用发展趋势是太阳能与建筑结合,太阳能平板集热器是与建筑结合最佳方式的太阳集热器。
但我国幅员辽阔,各地日照时间,日照角度等参数各不相同,因此可根据环境需要做成灵活多变的结构形式和形体尺寸。
太阳能热水器虽然在国内用的比较多,但是在结构方面有不少的不足之处,不能尽可能满足用户的使用,本次设计旨在提出一些可以优化的方面。
一是提出集热器旋转的结构改进方案,二是提出集热器日照角度变换的结构改进方案,三是提出在热水器自动控制方面的改进方案。
1.2 太阳能热水器的概况目前太阳能热水系统尚未纳入建筑给排水设计,工程中较常用的热水供应是采用换热站提供的合适温度的热水,再通过室外管网向用户供水。
太阳能追光系统毕业设计

太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重,太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源,逐渐得到了广泛的关注和应用。
而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环,其作用是使太阳能电池板始终面向太阳,以最大化地吸收太阳辐射能量,提高发电效率。
二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统,使其能够自动调整光伏板朝向,并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪,从而提高光伏板的发电效率。
三、研究内容1. 太阳位置检测模块:通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置,以便于系统自动调整光伏板的朝向。
2. 控制器设计:利用单片机等控制芯片设计控制器,实现对光伏板进行精准定位和跟踪。
3. 机械结构设计:根据追踪系统需要,设计出适合于支撑光伏板的机械结构,使其能够自由旋转,并实现自动调整。
4. 软件开发:编写控制器的程序,实现对光伏板的精准定位和跟踪,并提供人机交互界面。
四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法:1. 理论分析法:通过对太阳运动规律的分析,确定太阳能追光系统的设计方案。
2. 实验研究法:通过搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
3. 数值模拟法:采用计算机仿真技术,对系统进行数值模拟,优化系统设计方案。
五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。
2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪,提高光伏板发电效率。
3. 编写控制器程序,并提供人机交互界面,方便用户操作。
4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。
六、工作计划本次毕业设计工作计划如下:1. 第一阶段(前期准备):调研相关技术文献,了解太阳能追光系统的原理和设计方案,确定研究目标和内容。
2. 第二阶段(系统设计):设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等,并进行方案评估和优化。
3. 第三阶段(软件开发):编写控制器程序,并提供人机交互界面。
4. 第四阶段(实验测试):搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
。太阳能光伏行业的前景与方向毕业设计任务书

太阳能光伏行业的前景与方向毕业设计任务书【毕业设计任务书】一、选题背景与意义:随着全球能源需求的增长和对环境可持续发展的关注,太阳能光伏行业作为清洁能源的重要组成部分,具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
为了推动太阳能光伏行业的发展,了解行业的前景与方向对于制定相应的战略和政策具有重要意义。
本毕业设计旨在通过研究太阳能光伏行业的前景和发展方向,为相关决策提供科学依据。
二、研究内容和目标:1. 分析太阳能光伏行业的发展现状,包括市场规模、技术水平、产业链结构等方面的情况。
2. 调研太阳能光伏行业的市场前景,包括国内外市场需求、发展趋势、政策环境等方面的影响因素。
3. 研究太阳能光伏行业的发展方向,包括技术创新、产业升级、市场拓展等方面的策略和措施。
4. 分析太阳能光伏行业面临的挑战和问题,提出相应的解决方案和对策。
三、研究方法和步骤:1. 文献综述:对太阳能光伏行业的发展、市场前景、技术趋势等方面进行深入了解和梳理。
2. 数据收集和分析:收集相关行业数据、市场调研数据等,进行数据整理和分析,揭示行业发展的趋势和特点。
3. 专家访谈:与太阳能光伏行业的专家、企业代表等进行深入交流,1/ 3获取行业内部的见解和意见。
4. 综合分析和归纳:根据研究的结果,进行综合分析和归纳,提出相关的结论和建议。
四、预期成果:1. 撰写毕业设计论文:包括选题背景、研究目标、方法步骤、数据分析、结果讨论、结论等内容。
2. 提出太阳能光伏行业发展的前景与方向的结论和建议:基于研究结果,对太阳能光伏行业的未来发展进行预测和指导,提出相关的政策和战略建议。
五、进度安排:1. 第一阶段:项目准备和文献综述•确定研究题目和目标•收集相关文献资料,进行文献综述•编写项目计划和任务书2. 第二阶段:数据收集和分析•收集太阳能光伏行业相关的市场数据、技术数据等•对收集到的数据进行整理和分析,探索行业发展的趋势和特点3. 第三阶段:专家访谈和数据解读•安排专家访谈,与行业内的专家和企业代表进行深入交流和访问•解读和分析收集到的数据,结合专家意见,获取行业发展的洞察和见解4. 第四阶段:综合分析和撰写论文•在前期的研究基础上,进行综合分析,提出行业发展的前景与方向的结论和建议2/ 3•撰写毕业设计论文,包括引言、方法、结果讨论、结论等部分5. 第五阶段:论文修改和最终提交•对论文进行修改和完善,确保逻辑清晰、语言通顺•检查论文格式和引用的准确性•最终提交毕业设计论文六、参考文献: [在这里列出你所参考的相关文献]以上是关于太阳能光伏行业前景与方向的毕业设计任务书的简要描述。
太阳能电池毕业设计

太阳能电池毕业设计太阳能电池毕业设计太阳能作为一种清洁、可再生的能源,近年来受到了越来越多的关注和重视。
太阳能电池作为其中的关键技术之一,具有广阔的应用前景。
在我的毕业设计中,我选择了太阳能电池作为研究对象,旨在探索提高太阳能电池效率的方法,并设计出一种更加高效可靠的太阳能电池。
首先,我对太阳能电池的原理进行了深入研究。
太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,其核心是半导体材料。
当太阳光照射到半导体材料上时,光子的能量被电子吸收,电子被激发到导带中,形成电流。
通过将多个太阳能电池串联或并联,可以得到更高的输出电压和电流。
了解太阳能电池的原理是进行后续设计和优化的基础。
接下来,我进行了太阳能电池的材料选择和性能测试。
太阳能电池的性能受到材料的影响很大,因此选择合适的材料非常重要。
我通过实验室测试和文献调研,选取了效率较高的硅材料作为太阳能电池的基底材料。
同时,我还进行了材料的光学、电学和热学性能测试,以评估其适用性和稳定性。
在材料选择的基础上,我开始进行太阳能电池的结构设计和优化。
太阳能电池的结构包括正负极的设计、光吸收层的厚度和材料选择等。
我通过模拟计算和实验验证,不断调整和优化太阳能电池的结构参数,以提高其光电转换效率和稳定性。
例如,我尝试了不同的光吸收层厚度和材料组合,以找到最佳的吸光性能和电荷传输效率。
除了结构优化,我还研究了太阳能电池的表面处理和封装技术。
太阳能电池的表面处理可以提高其光吸收能力和光电转换效率。
我尝试了不同的表面纳米结构和涂层材料,以增加太阳能电池对太阳光的吸收。
同时,我还研究了太阳能电池的封装技术,以提高其耐久性和稳定性。
通过合理的封装设计和材料选择,可以有效地保护太阳能电池免受外界环境的影响。
最后,我对设计的太阳能电池进行了性能测试和评估。
通过实验室测试和数据分析,我评估了太阳能电池的光电转换效率、稳定性和可靠性。
同时,我还与其他同类产品进行了对比,以验证设计的太阳能电池的性能优势和竞争力。
毕业设计太阳能热水器控制电路
太阳能热水器控制电路设计一、系统设计1.设计原理太阳能热水器自动控制电路采用AT89S52单片机作为控制关键,外围加蜂鸣器控制电路、数码显示电路、水位检测电路、电机控制电路、按键电路、温度检测电路等。
数码管实时切换显示目前温度与目前液位,当液位过高时,蜂鸣器报警,并且电机反转模拟排水过程;当液位过低时,蜂鸣器报警,并且电机正转模拟进水过程。
本系统设计简朴,成本低,性能优良,具有一定旳稳定性和实用性。
三、硬件电路设计1.基本原理框图图一:原理框图(1)太阳能热水器控制装置重要构成由CPU、显示电路、按键电路、蜂鸣器电路、电机电路、液位检测电路、温度检测电路、电源电路构成,如图一。
(2)太阳能热水器控制装置旳工作原理接通电源后,显示目前水位,水位被分为16个点。
并且显示目前温度。
液位显示与温度旳显示切换进行。
当水位显示低于或等于1时,蜂鸣器报警,并且电机正转,表达进水;当水位显示高于或等于15时,蜂鸣器报警,并且电机反转,表达排水。
液位检测运用CD40512.各部分电路原理(1)最小系统最小系统电路如图二所示。
图二:最小系统(2)显示电路采用LED数码管显示,该方案具有实现轻易、发光亮度大、驱动电路简朴等长处,其可靠性也优于LCD旳显示。
由6个数码管和6个74LS164构成,采用串行静态显示旳措施。
将数码管旳8个输入端与74LS164旳输出端Q0~Q7相连。
P1.0和74LS164旳CLK 连接,作为时钟;P1.4接74LS164旳A 端,作为显示数据旳输入端。
显示电路如图三所示。
C31104VCCC33104VCCC32104VCCC34104VCCC35104VCC图三:显示电路不过使用74LS164串显会出现消隐旳问题。
为了消除消隐,那么就必须在硬件上与软件上结合来消除消隐旳问题。
消隐电路如图四所示。
软件上,在传数据时,先传一种高电平,直到数据传完再传送一种低电平即可。
图四:消隐电路(3)按键电路键按下后,进行温度及液位检测旳切换,也可不使用。
太阳能热水器温度控制系统-毕业设计
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汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 系 统 概 述
03 硬 件 设ห้องสมุดไป่ตู้计
04 软 件 设 计
05 系 统 测 试 与 优 化
06 结 论 与 展 望
Part One
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研究太阳能热水器 的温度控制与物联 网技术的结合
THANKS
汇报人:
测试环境:室内温度、光照 强度、水箱容量等
测试结果:系统稳定性、准 确性、响应速度等
优化方案:根据测试结果, 调整系统参数,提高系统性
能
优化方案与实施
优化目标:提高太阳能热水器的温度控制精度和稳定性 优化方案:采用PID控制算法,实现温度闭环控制 实施步骤:搭建测试平台,进行参数调整和优化 优化效果:提高温度控制精度,降低温度波动,提高系统稳定性
Part Five
系统测试与优化
测试环境与设备
测试环境:室内、室外、晴天、 阴天、雨天等不同环境
测试设备:温度传感器、控制 器、太阳能热水器、数据采集 器等
测试方法:模拟实际使用环境, 进行长时间连续测试
测试指标:温度控制精度、响 应时间、稳定性、安全性等
测试过程与结果
测试方法:模拟实际使用环 境,记录温度变化、系统响 应时间等
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自动开关机:根据设定时间自动开 关热水器
远程控制:可以通过手机APP远程 控制热水器的运行状态
系统组成
太阳能集热器:收 集太阳能并将其转 化为热能
储水箱:储存热水, 保持水温稳定
太阳能光伏电源毕业设计
学生毕业设计(论文)题目太阳能光伏电源毕业设计学院光伏工程学院专业光伏材料加工与应用班级2008级光伏(9)班姓名孟庆磊学号2085110943指导教师林逢春完成日期2010年11月目录摘要 .............................................................................................................................................. ABSTRACT ......................................................................................................................................1 绪论 (1)2太阳能光伏电源系统的原理及组成 (2)2.1太阳能电池方阵 (2)2.1.1太阳能电池的工作原理 (3)2.1.2 太阳能电池的种类及区别 (3)2.1.3太阳能电池组件 (3)2.2 充放电控制器 (4)2.2.1充放电控制器的功能 (5)2.2.2 充放电控制器的分类 (5)2.2.3 充放电控制器的工作原理 (6)2.3蓄电池组 (7)2.3.1太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求 (7)2.3.2铅酸蓄电池组的结构 (8)2.3.3铅酸蓄电池组的工作原理 (8)2.4直流-交流逆变器 (9)2.4.1逆变器的分类 (9)2.4.2太阳能光伏电源系统对逆变器的要求 (10)2.4.3逆变器的主要性能指标 (10)2.4.4逆变器的功率转换电路的比较 (12)3太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素 (15)3.1太阳能光伏电源系统的设计原理 (15)3.1.1太阳能光伏电源系统的软件设计 (15)3.1.2太阳能光伏电源系统的硬件设计 (16)3.2太阳能光伏电源系统的影响因素 (18)4 总结 (19)致谢 .............................................................................................................................................. 参考文献 ......................................................................................................................................摘要光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
太阳能光伏发电系统毕业设计
添加标题
太阳能电池板逆变器 调试问题:确保逆变 器参数设置正确,无 错误。
添加标题
太阳能电池板系统监 控问题:确保系统监 控正常,无错误。
THANKS
汇报人:
系统设计:确定监控与控制系统的架构、 模块和接口
系统集成:将硬件设备和软件系统集成 为一个完整的监控与控制系统
硬件选型:选择合适的传感器、控制器 和执行器等硬件设备
测试与调试:对监控与控制系统进行测 试和调试,确保其稳定性和可靠性
Part Seven
系统安装与调试
安装前的准备工作
检查太阳能光伏发电系统的所 有部件是否齐全
超级电容器储能系统的原理:通过 超级电容器将电能转化为电场能储 存,需要时再将电场能转化为电能 输出
储能系统的性能参数和选型依据
储能系统的性能参数包括:容量、功率、效率、寿命、安全性等 选型依据包括:系统需求、环境条件、成本预算、维护要求等 储能系统的类型包括:电池储能、飞轮储能、超级电容器储能等 储能系统的选型需要考虑:储能系统的性能参数、选型依据、类型等因素
Part Six
监控与控制系统设 计
监控系统的组成和功能
监控系统组成:包括数据采集、数据处 理、数据传输、数据存储、数据展示等 部分
数据采集功能:实时监测光伏发电系统 的运行状态,如电压、电流、功率等参 数
数据处理功能:对采集到的数据进行处 理和分析,如计算发电量、效率等指标
数据传输功能:将处理后的数据传输到 数据中心或控制中心,以便进行远程监 控和管理
出滤波器等部分组成
逆变器的类型:单相逆变器、 三相逆变器、多相逆变器等
逆变器的控制方式:PWM 控制、SPWM控制、 SVPWM控制等
逆变器的性能指标:效率、 功率因数、谐波含量等
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本科毕业设计学生姓名:专业:集成电路设计与制造指导教师:王强完成日期:原创性声明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。
参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名:葛涛日期: 2010-5-01 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。
(保密的论文在解密后应遵守此规定)学生签名:指导教师签名:日期:南通大学毕业设计(论文)立题卡注:1、此表一式三份,学院、教研室、学生档案各一份。
2、课题来源是指:1.科研,2.社会生产实际,3. 其他。
3、课题类别是指:1.毕业论文,2.毕业设计。
4、教研室意见:在组织专业指导委员会审核后,就该课题的工作量大小,难易程度及是否符合专业培养目标和要求等内容提出具体的意见和建议。
5、学院可根据专业特点,可对该表格进行适当的修改。
南通大学毕业设计(论文)任务书题目薄膜太阳能电池光电特性的研究学生姓名葛涛学院电子信息专业集成电路设计与制造班级集成062学号0611002070起讫日期2010-4-10——2010-5-24 指导教师王强职称教授发任务书日期年月日注:此表为参考表格,学院可根据专业特点,对该表格进行适当的修改。
南通大学本科生毕业设计(论文)开题报告注:1、学院可根据专业特点,可对该表格进行适当的修改。
南通大学电子信息学院2007年6月摘要近几年来,由于能源减少和环境污染的双重压力,使得光伏产业迅猛发展。
太阳电池是利用太阳光与材料相互作用直接产生电,只要有阳光就可以产生电。
不消耗煤、石油等一次能源,对环境无污染,是新能源发展的重要组成部分。
本文从概述开始叙述了太阳能光伏电池的发展历史现状及未来发展趋势。
分析了太阳能光伏电池的分类,介绍每种光伏电池的特点,详细解释太阳能发电的技术原理,分析其参数特性。
在了解太阳能发电原理的基础上,通过SILVAC-TCAD软件对设计的非晶硅薄膜太阳能电池单元结构进行建模仿真,分析其参数特性。
关键词:太阳能电池,非晶硅,TCAD,仿真ABSTRACTIn recent years, due to the dual energy reduction and environmental pressures, making the rapid development of photovoltaic industry. Solar cell is to use sunlight to produce electricity directly interact with the material, as long as the sunshine can produce electricity. Do not consume coal, oil and other primary energy, environmental pollution, the new energy development an important part. This paper describes an overview of the beginning history of the development of solar photovoltaic cells present situation and future trends. Analysis of the classification of solar photovoltaic cells, introducing the characteristics of each type of photovoltaic cells, solar power generation technology detailed explanation of the principle characteristics of its parameters.In understanding the basis of the principle of solar power through SILV AC-TCAD software to design the structure of amorphous silicon thin film solar cell modules for modeling and simulation, analysis of characteristics of its parameters.Key words:solar cells,amorphous silicon,TCAD,simulation目录摘要 (I)ABSTRACT ............................................ I I 第一章绪论11.1 概述11.2 太阳能光伏产业发展迅速 (2)1.3 太阳能光伏产业发展空间巨大 (3)1.4 太阳能发电发展史 (3)1.5 国际太阳能光伏产业现状 (5)1.6 我国光伏发电的技术现状和发展趋势 (6)1.7 太阳能电池分类 (7)1.71 按照结构的不同可分类如下各类 (7)1.72 按材料的不同可分为如下各类 (7)第二章硅材料太阳能光伏电池........................... 错误!未定义书签。
2.1 硅材料半导体光伏效应 (9)2.2 硅太阳能光伏电池介绍 (12)2.2.1 晶体硅太阳能电池 (12)2.2.2 薄膜硅太阳能电池 (12)2.3 单晶硅、非晶硅、多晶硅的区别 (13)2.4 太阳能电池的基本特征 (13)2.5 目前非晶硅电池存在的主要问题以及解决办法 (19)2.5.1 转换效率低的原因及解决办法 (19)2.5.2 光致衰减效应及解决办法 (20)2.6 结束语21第三章利用软件TCAD TCAD对太阳能光伏特性仿真 (22)3.1 TCAD TCAD概述 (22)3.2设计非晶硅太阳能电池单元原理图 (22)3.3 silvaco-TCAD工具软件建 (24)致谢 (31)第一章绪论1.1 概述太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为 3.75×1026W)的22 亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500 万吨煤。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。
它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
太阳能利用主要涉及两个技术领域,通过转换装置把太阳辐射能转换成热能属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电称为太阳能热发电,也属于这一技术领域;通过转换装置把太阳辐射能转换成电能属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换,因此又称太阳能光伏技术。
过去10 年里,全球太阳能电池产业1990~2006 十几年里增长了50 多倍,太阳能光伏发电是能源技术领域发展最快的一个行业,近几年的增长速度都在40%以上,而发达国家太阳能产业增长速度更是飞快。
2006 年全球总产量达到2500MW, 同比增长42.1%,累计装机发电容量已超过7GW。
全球总产量中,日本产量最大,为928MW,占全世界的37.1%;欧洲总产量657MW,约占26.2%;美国总产量202MW,约为8%;其他国家总产量714MW,其中我国产量已达到369MW,已经超过美国成为世界第三大太阳能电池生产国。
在美、日、德三国大规模的太阳能屋顶计划的推动下,以太阳能光伏集成建筑为核心的光伏并网发电市场已经超过离网应用,成为世界光伏工业的最主要发动机。
国外太阳能光伏产业市场拉动了我国光伏产业的发展,但国内的光伏市场太阳能应用只刚进入起步阶段。
我国目前的太阳能光伏产业主要在两方面发挥作用:一是国家示范项目、民心工程和国际合作项目,如“西藏无电县建设”、“送电到乡”、“光明工程”等项目的建设;另外,就是无电地区通信、卫星信号的传输和接收,以及输油、输气管道的阴极保护等系统所用的电源;还有极少部分用作带有“科技示范效应”的路灯、广告牌、草坪灯等电源。
除此以外,其他方面的应用还比较少。
1.2 太阳能光伏产业发展迅速能源日益紧缺和环保的压力促使各国都掀起了开发、利用太阳能和可再生能源的热潮,开发和利用太阳能已成为了各国可持续发展战略的重要组成部分,近三十年来,太阳能利用技术在研发、产业化、市场开拓方面都取得了长足的进展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
光伏产业是20 世纪80 年代后世界上增长最快的高新技术产业之一。
自1990 年开始,随着各国对可再生能源的重视和太阳电池转换效率不断提高而使成本不断降低,太阳电池产量快速增长。
2000 年以后全球光伏市场的发展超过了工业历史上有过的任何一次飞跃,2006 年光伏工业增长42%,达 2.5GWp。
光伏发电的前景已经被越来越多的国家和金融界所认识,许多发达国家和地区纷纷制定发展计划。
1973 年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980 年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8 亿多美元。
1992 年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。
美国规划“百万太阳能屋顶计划”,到2010 年将为100 万个家庭安装太阳能屋顶,每个光伏屋顶将有3kW~5kW 光伏并网发电系统。
有太阳时,太阳能屋顶供电;无太阳时,电网向家庭供电。
仅此计划,美国到2010 年将用太阳能供电至少可达3000MW 以上。
美国能源部曾宣布:计划到2010 年累计安装的太阳能发电装置所能达到的容量将超过4600MW,这势必会大大刺激美国太阳能电池行业的发展。
日本在70 年代制定了“阳光计划”,1993 年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。
日本政府对“新阳光计划”的支持力度很大。
日本政府提出在2010年实现全国太阳能发电装机总容量5000MW的新能源工程,截至2004年累计安装量已达到1900MW,而且近两年来发展速度惊人,增长率达到70%以上。
欧盟的可再生能源白皮书及相伴随的“起飞运动”是驱动欧洲的光伏产业发展的里程碑。