新能源材料的发展与展望

合集下载

新材料与新能源发展的前沿与趋势

新材料与新能源发展的前沿与趋势

新材料与新能源发展的前沿与趋势新材料与新能源是当前社会发展的热点领域,也是未来经济和社会发展的重要方向。

随着科技的不断进步和人们对环境保护的重视,新材料和新能源的发展被寄予了更高的期望和要求。

本文将分析新材料与新能源的前沿与趋势,以期为读者提供更深入的了解与思考。

一、新材料的前沿与趋势1. 先进材料先进材料是近年来发展最快、最具前沿性的一类材料。

它们拥有出色的物理、化学、机械等性质,同时也具有优异的热、电、光、声等特性。

先进材料的应用范围非常广泛,从航空航天、核能应用到新能源、智能制造等领域都有涉及。

例如,石墨烯、碳纳米管、纳米颗粒、纳米纤维等先进材料因其材料结构的独特性和优异的性能,被认为是未来材料领域的“明日之星”。

2. 生物材料生物材料是生命科学与材料科学的有机结合,被广泛应用于医疗、食品、环境等领域。

也被称为“绿色材料”,因为它们是从天然有机材料中提取的,并且对环境无污染。

可生物降解聚合物、蛋白质、细胞载体等都属于生物材料的范畴。

在医疗领域,许多生物材料被用来修复、替代人体自然组织,如骨骼、关节、心脏等;在环保领域,生物材料通过生物降解的过程,实现废弃物的无害化处理。

3. 智能材料智能材料因其能响应外界环境改变而自动改变其自身属性而得名,如温度、光照、电磁场等。

智能材料可以应用于生物传感器、医疗监控、机器人、智能家居等领域,这些领域对智能材料的需求量不断增加。

目前智能材料的发展还处于探索阶段,但是前景可期。

二、新能源的前沿与趋势1. 太阳能太阳能是目前最为成熟、最为广泛应用的一种新能源。

光伏发电技术是太阳能的核心技术,目前已被大规模应用于工业、民用、农业等领域,尤其是在初级能源资源丰富的发展中国家和地区,其应用前景更是广阔。

太阳能可以分为有机太阳能电池、无机太阳能电池两类,为解决新能源的可持续性及电力储存方面提供了新的思路。

2. 风能风能是一种出现早、并具有巨大潜力的新能源。

风能发电技术在全球的应用率不断上升,又分为风力机和直接驱动两种类型。

新能源材料的发展前景及趋势研究

新能源材料的发展前景及趋势研究

新能源材料的发展前景及趋势研究
随着人类社会的不断发展和能源消耗量的急剧增加,对传统化石能源的依赖程度越来越高。

然而,传统能源资源日益枯竭,环境污染问题也日益凸显,迫使人们寻找新的能源替代方案。

新能源材料作为解决这一难题的重要途径,受到了广泛关注。

本文将探讨新能源材料的发展前景及趋势。

发展前景
作为新能源的基础,新能源材料的开发和应用已成为全球范围内的研究热点。

目前,太阳能、风能、地热能等新能源形式已渐成主流,而新能源材料的不断创新将进一步推动这些能源形式的发展。

例如,光伏领域的硅材料、钙钛矿材料等正在不断改善转换效率和降低成本,使得太阳能发电更加经济实惠;在储能领域,锂离子电池、钠离子电池等新型电池材料的研发和应用也在逐步推动能源转型。

趋势研究
未来,新能源材料的发展将呈现出以下几个趋势:首先,材料多元化和复合化将成为主流。

随着新能源应用场景的多样化,对材料性能的要求也将越来越高,因此材料的多元化和复合化将成为发展的必然趋势。

其次,绿色环保材料将受到更多关注。

随着人们对环境保护意识的提高,绿色环保材料将成为新能源材料发展的主流方向。

再次,材料设计和仿生学将成为研究重点。

借鉴自然界的材料设计原则,开发具有优异性能的新能源材料将成为未来研究的热点之一。

综上所述,新能源材料的发展前景广阔,未来将呈现出多元化、绿色环保和材料设计等趋势。

通过不断的创新和研究,新能源材料有望成为推动能源转型的重要引擎,为人类社会的可持续发展做出积极贡献。

新能源材料发展前景和趋势怎么写

新能源材料发展前景和趋势怎么写

新能源材料发展前景和趋势随着人类社会对环境保护和可持续发展的日益重视,新能源材料作为未来能源领域的关键技术之一备受关注。

新能源材料的发展不仅可以有效降低对传统能源的依赖,减少环境污染,还可以推动能源领域的技术创新和产业升级。

本文将分析新能源材料的发展前景和趋势。

首先,新能源材料具有广阔的市场前景。

随着全球能源需求的不断增长和传统能源资源的逐渐枯竭,新能源材料作为一种清洁、可再生的能源形式受到越来越多国家和企业的重视。

太阳能、风能、水能等新能源在可再生资源丰富的地区具有巨大的开发潜力,相关新能源材料的需求也将不断增加。

其次,新能源材料的技术创新不断推动行业发展。

随着材料科学和能源技术的不断进步,新能源材料的种类和性能不断得到提升。

比如,高效的太阳能电池材料、轻巧的风力发电材料、高强度的储能材料等都在不断涌现,为新能源产业的发展带来了新的机遇和挑战。

新能源材料的技术创新将进一步推动能源产业的转型升级,为可持续发展注入新的活力。

此外,新能源材料领域的国际合作与交流也日益加深。

在全球化背景下,各国之间在新能源材料领域的合作与交流变得尤为重要。

通过合作共赢的方式,各国可以共同推动新能源材料技术的发展和应用,实现能源资源的有效利用和环境保护。

同时,国际间的技术交流也有利于加快新能源材料技术的传播与普及,促进全球新能源产业的健康发展。

综上所述,新能源材料是未来能源领域的重要发展方向,具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力。

随着技术的进步,产业的不断创新和国际合作的加深,新能源材料必将在推动能源产业转型升级、促进全球可持续发展方面发挥越来越重要的作用。

相信在各方共同努力下,新能源材料领域的发展前景将更加光明,为人类社会的可持续发展贡献更多力量。

能源材料与器件研究现状及未来发展趋势

能源材料与器件研究现状及未来发展趋势

能源材料与器件研究现状及未来发展趋势能源是现代社会发展的基石,能源的开发和利用是人类社会可持续发展的必要前提。

然而,随着全球人口的增长、经济的发展和生态环境的恶化,传统能源的供给已面临挑战。

因此,对于新型能源材料和器件的研究和开发,已经成为国家战略的一项重要任务。

本文就能源材料与器件的研究现状及未来发展趋势展开探讨。

一、太阳能太阳能是最为广泛认可的新型能源之一。

在太阳能光伏领域,研究人员致力于降低太阳能光伏电池的成本,提高电池的光电转换效率,并延长电池的使用寿命。

目前,太阳能光伏电池的效率已经高达23%左右,在高效稳定性方面也有所提高。

未来的重点是进一步提高太阳能光伏电池的效率和稳定性,同时降低成本。

这需要优化材料的组成和电极的结构,提高晶格质量和晶化过程的控制水平。

另外,也需要探索新型光电材料,如有机太阳能电池和钙钛矿光伏电池等。

二、锂离子电池锂离子电池是当前最为普及的充电式电池之一,已广泛应用于移动电子设备、电动车等领域。

为了提高锂离子电池的性能,当前的研发方向主要集中在改进电池的能量密度、循环寿命和安全性。

未来的发展趋势是开发超高能量密度的新型锂离子电池。

为此,研究人员正在探索新型正负极材料和电解质,如锂硫电池、锂空气电池和固态锂离子电池等。

这些新型锂离子电池具有更高的能量密度、更长的循环寿命,而且更环保。

三、燃料电池燃料电池利用氢和氧反应产生电能的原理,是一种高效且低污染的新型能源装置,具有很好的应用前景。

目前,燃料电池的主要研究方向是提高电池的效率和寿命,研发高效的催化剂和膜材料,提高电子传输和离子传输速度。

未来的发展趋势是大力开发生物质燃料电池和固体氧化物燃料电池。

其中,生物质燃料电池能够直接利用生物质资源产生氢气,而固体氧化物燃料电池具有使用多种燃料的能力,并能够处理高温和高压的条件。

四、二次电池二次电池是指可充电的电池,如镍氢电池、锂离子电池等。

这类电池的优点是可重复使用,而且对环境污染较小。

新能源材料的发展前景

新能源材料的发展前景

新能源材料的发展前景
在当今社会,随着能源消费的不断增长和对环境可持续性的需求,新能源材料
具有巨大的发展潜力。

新能源材料是指能转换、传输和存储能量的材料,它们在替代传统能源中起着至关重要的作用。

未来,新能源材料将为我们的生活带来更多便利和可持续性。

首先,太阳能作为一种清洁、无限的能源资源,正逐渐成为人们关注的焦点。

太阳能电池是目前最为成熟的应用之一,而其主要材料硅以外的新材料也在不断涌现。

例如,钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本等优势备受瞩目。

未来,钙钛矿等新材料有望在太阳能领域占据更重要的地位,进一步推动太阳能产业的发展。

其次,储能技术是新能源材料领域的另一个热点。

随着可再生能源如风能、水
能的不稳定性,储能技术能够有效解决能源波动带来的问题。

锂离子电池、钠硫电池等储能材料的研究不断深入,能够为能源储存提供更多选择。

特别是固态电池作为下一代储能技术,具有高能量密度、安全性等优势,有望逐渐取代传统锂离子电池,成为未来储能技术的主流。

除此之外,新能源材料的发展还涉及到电动车、光伏发电等领域。

在电动车领域,电池材料如磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等不断优化,提高电池性能,延长电池寿命,进一步推动电动车普及。

在光伏发电领域,柔性薄膜太阳能电池、透明导电膜等新材料的应用将为光伏产业注入新的活力。

综上所述,新能源材料的发展前景广阔。

随着科技的不断进步,新材料的研究
和应用将不断创新,为推动清洁能源产业的发展发挥越来越重要的作用。

我们有理由相信,新能源材料的发展将为构建更加清洁、可持续的能源体系做出重要贡献。

新能源材料发展前景和趋势分析

新能源材料发展前景和趋势分析

新能源材料发展前景和趋势分析
随着环境问题日益凸显,新能源材料的发展备受关注。

新能源材料是指那些可
以利用自然资源来源丰富、环境友好、能够替代传统能源的材料。

从当前的发展趋势看,新能源材料行业将迎来更加广阔的发展前景。

首先,新能源材料的开发和利用将成为未来全球能源转型的重要方向。

随着化
石能源日益枯竭和环境污染问题加剧,人们对新能源材料的需求日益增大。

太阳能、风能、地热能等新能源的利用对于保护环境、减少能源消耗具有重要意义,而新能源材料正是支撑这些新能源利用的基础。

其次,新能源材料在电动汽车、智能家居等领域的应用将会不断扩大。

随着科
技的飞速发展,人们对于高效节能的需求也在不断增加。

新能源材料因其具有轻量化、高效能、长寿命等特点,成为电动汽车、智能家居等行业的首选材料。

可以预见,随着这些新兴产业的迅速发展,新能源材料的市场需求会越来越大。

再者,新能源材料的研发水平将会不断提升。

随着科研机构和企业的不断投入,新能源材料的研发水平也在不断提高。

新型能源材料的不断涌现,使得能源利用效率得到显著提升,同时也降低了生产成本,推动了新能源材料的产业化进程。

综上所述,新能源材料具有巨大的发展潜力,未来的发展前景一片光明。

随着
人们对环境保护和节能减排需求的提高,新能源材料将在能源领域发挥更加重要的作用,成为推动能源转型升级的引擎。

相信在不久的将来,新能源材料必将走向成熟,为人类社会的可持续发展贡献力量。

新能源材料研究的现状与发展趋势

新能源材料研究的现状与发展趋势近年来,随着人们对环保和可持续发展的重视,新能源材料的研究备受关注。

新能源材料是指具有高效能、低污染和可再生的能源材料,以及与其相关的储能材料和传输材料。

对于人类未来的发展和生存,新能源材料的研究具有重要的意义。

本文将简要介绍新能源材料的研究现状和未来的发展趋势。

一、太阳能电池材料的研究太阳能电池作为最重要的新能源,其发展必须依赖于高效能的材料。

太阳能电池材料的研究主要包括有机太阳能电池和无机太阳能电池。

有机太阳能电池研究集中于新型高效能,长寿命的材料,如聚合物薄膜,受体和复合物等。

而无机太阳能电池研究则侧重于具有优异光催化活性的半导体材料,如钙钛矿材料和复合氧化物材料。

太阳能电池材料的研究重要性不言而喻,因其决定太阳能电池的效率和寿命,同时也影响着太阳能电池的生产成本和市场价格。

二、锂离子电池材料的研究锂离子电池作为电动汽车的主要动力源,其研究近年来更是备受瞩目。

锂离子电池材料的研究涉及正极材料、负极材料、电解液和分隔膜等。

目前,正极材料的研究主要集中在锂铁磷酸盐、锂镍钴锰氧化物和锂钴氧化物等材料,其中锂铁磷酸盐具有高安全性和较长的寿命,锂镍钴锰氧化物具有高比能量和良好的循环性能,而锂钴氧化物则具有高能量密度和良好的放電性能。

而负极材料的研究则主要集中在石墨、硅和锂钛氧化物等材料。

锂离子电池材料的研究将直接影响电池的性能和寿命,同时也关系到电动汽车的使用成本和市场竞争力。

三、燃料电池材料的研究燃料电池以其高效能、清洁和可持续的特性,被认为是一个非常有前景的新能源。

燃料电池材料的研究主要涉及阳极催化剂、阴极催化剂、电解质和电极材料等。

目前,燃料电池的研究主要集中于氢燃料电池和直接甲醇燃料电池两种类型。

氢燃料电池材料的研究侧重于高效催化剂的开发和新型电解质材料的研究,而直接甲醇燃料电池材料的研究则涉及高效催化剂、电极材料、电解质和波带材料等。

燃料电池材料的研究对于燃料电池的实际应用具有非常重要的意义。

新能源材料的发展前景分析论文

新能源材料的发展前景分析论文在当今社会,随着环境污染和能源危机的日益加剧,新能源材料的研究和应用变得日益重要。

新能源材料作为替代传统能源的重要组成部分,被广泛研究和应用于各个领域。

本文将从新能源材料的定义、分类、应用前景以及发展趋势等方面进行深入分析。

首先,新能源材料是指那些可以转化各种可再生能源为电能或其他形式能量的材料。

根据能源来源的不同,新能源材料可分为太阳能材料、风能材料、水能材料等。

这些材料能够有效利用特定能源并转化为可供人类使用的能量,对于解决能源危机和减缓环境污染具有重要意义。

其次,新能源材料在各个行业中都有广泛的应用前景。

在能源领域,新能源材料可以用于太阳能发电、风力发电、水力发电等,取代传统的化石能源,减少碳排放并保护环境。

在交通运输领域,新能源材料可以用于制造电动汽车、氢燃料电池车等,降低对传统石油资源的依赖,减少空气污染。

在建筑领域,新能源材料可以用于建设智能高效的绿色建筑,减少能耗,提高能源利用效率。

未来,新能源材料的发展趋势将主要集中在以下几个方面。

首先,新能源材料将不断提高能源转换效率和储能性能,以满足不同领域对能源密度和稳定性的需求。

其次,新能源材料将不断降低成本,提高生产工艺的可持续性,从而推动其大规模应用和市场普及。

此外,新能源材料也将不断创新,拓展应用领域,以适应社会经济的发展和需求变化。

综上所述,新能源材料作为未来替代传统能源的重要选择,具有广阔的应用前景和发展空间。

随着技术的不断进步和创新,我们有理由相信新能源材料将为人类社会的可持续发展提供重要支持,推动能源革命的到来。

相信在不久的将来,新能源材料将成为能源领域的主流,成为人类社会迈向更加绿色、清洁与可持续的重要力量。

新能源科学技术发展的趋势和展望

新能源科学技术发展的趋势和展望近年来,随着能源危机的逐渐加深和人们对环保问题的日益关注,新能源科学技术的发展成为全球科技圈的一大焦点。

越来越多的国家开始重视和加大对新能源技术研究和投入的力度,而这些实际行动也在逐步改变着能源行业的格局和未来走向。

本文将就新能源科学技术的发展趋势和展望进行探讨,并对其未来的重大影响进行一些分析。

一、新能源科学技术的发展趋势以太阳能、风能、水能等为代表的新能源科学技术在近年来的发展中已经取得了长足的进步和发展。

随着电力市场逐渐向清洁能源方向转型,市场规模和需求的不断增长,新能源科技也在逐渐深入和广泛应用,成为推动节能减排、促进可持续发展的关键力量。

下面就几种新能源科技的发展情况进行简单分析:(一)太阳能电池太阳能电池是目前被广泛应用的新能源科技之一。

其研究和应用主要集中在提高转换效率、降低成本、延长寿命等方面。

特别是在使用新型材料、新工艺生产太阳能电池方面,取得了一定的进展。

未来,太阳能电池将继续向高效、高可靠的方向发展,同时在全球应用范围和市场占有率也将不断扩大。

据预测,到2025年,全球太阳能市场规模将达到3000亿美元以上。

(二)风能利用风力发电是一种成熟的新能源技术。

近几年,风能科技的发展主要集中在风机的技术创新、风力资源的开发利用和风力发电场的集成开发等方面。

未来,一方面将注重提高风力发电的效率和稳定性,另一方面也将重点发展海上风电、规模化风电等领域。

根据2018年《全球风能行业展望》报告预测,到2030年,全球风力发电装机容量将增加至1800吉瓦以上。

(三)氢能技术氢能技术是新能源技术的前沿领域之一,应用前景巨大。

未来,氢能科技主要是在解决大规模生产、储存和运输氢能的问题。

以及进一步降低氢能成本、提高安全性和推广应用等。

据国际能源署预测,到2050年,氢能将成为全球能源体系的重要组成部分,其市场规模将达到数万亿美元以上。

(四)生物能技术生物能技术是指将生物质资源转化为生物燃料的技术。

新材料和新能源应用前景展望

新材料和新能源应用前景展望随着科技的不断发展,新材料和新能源在人们的生活中扮演越来越重要的角色。

它们的广泛应用已经改变了人们的生活方式和工作方式。

这篇文章将探讨新材料和新能源的应用前景,以及它们对未来的影响。

一、新材料的应用前景新材料是一种以新技术为基础,具有新功能和性能的材料。

它们与传统材料相比,具有更好的机械性能、电学性能、热学性能和化学性能等。

新材料的应用领域非常广泛,可以用于汽车、航空、船舶、建筑、电子、通信、医疗等领域。

1.在汽车领域的应用新材料在汽车工业中的应用非常广泛。

例如,碳纤维材料具有低密度、高强度、高刚性和高耐腐蚀性等特点,可以用于制造汽车车身和零部件。

铝合金材料具有良好的机械性能和腐蚀性能,可以用于制造汽车轻量化零部件。

塑料材料具有良好的成型性能和耐磨性能,可以用于制造汽车内饰和外观件。

2.在电子领域的应用新材料在电子领域中的应用也非常广泛。

例如,氧化锆陶瓷材料具有良好的介电性能和机械性能,可以用于制造电容器和滤波器。

硅基材料具有良好的导电性和稳定性,可以用于制造集成电路和太阳能电池。

聚合物材料具有良好的机械强度和耐高温性能,可以用于制造电缆和电气绝缘材料。

3.在医疗领域的应用新材料在医疗领域中也有广泛的应用。

例如,生物陶瓷材料具有良好的生物相容性和生物活性,可以用于制造人工骨、人工关节和人工牙等医疗器械。

医用高分子材料具有良好的生物相容性和可调性,可以用于制造医用耗材和诊断试剂。

智能材料可以用于制造智能綑綁、智能丝网等等。

二、新能源的应用前景新能源是指以太阳能、风能、水能、地热能、生物能等为主要来源的、可以取之不竭的可再生能源。

新能源不仅可以满足人类生活和生产的需求,而且可以降低环境污染和能源消耗,具有非常重要的意义。

1.在风力发电领域的应用风力发电作为新能源的一种,已经得到了广泛的应用。

风能是一种可以取之不尽的能源,使用它来发电不仅可以减少传统能源的使用,还可以降低环境污染。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

新能源材料的发展与展望
电子01 10051028 张营营
摘要: 随着科技的发展以及对能源的极大需求,新型绿色环保的太阳能电池
显示出了可观的发展前景。根据制作材料的种类和状态的不同将太阳能电
池分为以下几种:单晶硅材料太阳能电池、多晶硅材料太阳能电池、非晶
硅材料太阳能电池、薄膜型材料太阳能电池、有机材料太阳能电池。本文
主要对以上太阳能电池材料以及相应太阳能电池原理进行了简单的阐述,
对不同材料的太阳能电池的优缺点进行了比较和分析,从而为以后改进与
发展提供依据,并对太阳能电池光电转换效率及相关材料的发展进行了展
望。

关键词: 太阳能电池、单晶硅材料、多晶硅材料、非晶硅材料、有机材料、 薄
膜型材料、光电转化效率
正文:
近年来,随着全球能源需求量的不断增加及传统的一次性不可再生能源的逐
渐枯竭,人们把眼光投向了氢能、核能、风能、太阳能等可再生能源。而太阳能
是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,是未来最有希望的能源之一。目前人类
利用太阳能的方式主要是通过光电转换来实现的,太阳能发电具有安全可靠、无
污染、制约少、故障率低、且维护简便等诸多优点,从而为人类大规模利用太阳
能开辟了广阔的前景。根据材料的种类和状态的不同,太阳能电池主要有以下几
种:单晶硅材料太阳能电池、多晶硅材料太阳能电池、非晶硅材料太阳能电池、
薄膜型材料太阳能电池、有机材料太阳能电池,下面分别予以简单介绍。
1、单晶硅材料太阳能电池
单晶硅材料太阳能电池是开发得最早的一种太阳能电池。硅的禁带宽度为
1.leV,是间接迁移型半导体。当阳光从电池表面入射到内部时,入射光分别被
各区的价带电子吸收并激发到导带,产生电子一空穴对。势垒的作用将电子扫人
N区,而将孔穴扫入P区。各区产生的光载流子在内建电场的作用下,反方向越
过势垒,形成光生电流,实现光一电转换过程。单晶硅材料太阳能电池具有比较
高的转换效率,规模生产的电池组件的效率可以达到 12—16%。与其他种类的太
阳能电池相比,单晶硅电池的转换效率为最高。作为原料的高纯单晶硅片多是从
电子工业半导体器件加工中退出的产品,以往在市场上可大量地以较便宜的价格
得到。最新的动向是向超薄、高效发展,不久可有100μm左右甚至更薄的单晶
硅太阳能电池问世。德国的研究已经证实40μm厚的单晶硅电池的效率达到
20%。单晶硅材料太阳能电池的实验室实现的转换效率已经达到24.7%。
2、多晶硅材料太阳能电池
单晶硅材料电池以其转换效率高、质量稳定等特点在国际市场上得到了广泛
应用。但单晶硅对原料的纯度要求高,生产成本居高不下,制约了单晶硅在普通
领域的广泛推广和应用。而多晶硅材料太阳能电池以其转换效率较高(19.8%)、
性能稳定和成本适中而得到越来越广泛的应用。多晶硅太阳能电池使用的材料多
半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅材料和冶金级硅材料熔化浇铸
而成,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭。这种硅锭可铸
成立方体,以便切片加工成方形太阳能电池片,可提高材料利用率和方便组装。
多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多,电耗低,总的生产成
本较低。
3、非晶硅材料太阳能电池
非晶硅是硅和氢(约10%)的一种合金,它对阳光的吸收系数高,其光谱响
应的峰值与太阳光谱的峰值很接近。1μm厚度就能充分吸收太阳光,厚度不足
单晶硅的1/100。活性层对硅材料的需求量大大减少,可明显节省昂贵的半导
体材料。目前非晶硅电池仍处在发展之中。与晶体硅太阳能电池不同,非晶硅薄
膜太阳能电池在制备过程中可实现单体电池的内连接,即非晶硅电池可直接制成
所需的电参数的组件形式。非晶硅太阳能电池的转换效率和稳定性都不够好非晶
硅的制备多用硅烷作为原料,主要可通过化学气相沉积工艺。目前生产非晶硅太
阳能电池多采用等离子增强化学气相沉积,可用单室沉积,也可多室沉积。掺杂
气主要有硼烷和磷烷。
4、薄膜型材料太阳能电池
薄膜型太阳能电池材料主要有铜铟镓硒、碲化镉等。铜锢稼硒薄膜太阳能电
池开发时间还不长,是较有前途而被寄予厚望的新型低成本太阳能电池。该薄膜
太阳能电池单元的制备是先用溅射、喷涂或蒸发法在基片上沉积Cu,In和Ga
层,再在Se气氛中硒化。碲化镉(CdTe)已成为公认的高效、稳定、廉价的薄膜
光伏器件材料,而且在各种制备条件下都可以得到较好的电池结果,包括非常粗
糙的工艺,如电镀。与传统型太阳能电池(结晶型)相比,年发电量更多,硅的
使用量与制造耗能较少,采用无铅焊料等环保部件,能够以与非晶硅型太阳能电
池相同的尺寸实现1.3倍的发电输出。
5、有机材料太阳能电池
有机太阳能电池具有柔韧性和成本低廉的优势,是近年出现的新型太阳电
池。与结构工艺复杂、成本高昂、光电压受光强影响波动大的传统半导体固结太
阳电池相比,有机太阳能电池制备工艺简单,可采用真空蒸镀或涂敷的方法制备
成膜,且可以制备在可弯曲折香的衬底上形成柔性太阳能电池。与无机硅太阳能
电池相比,其具有结构可设计性、材料重量轻、制作成本低、加工性能好、便于
制造大面积太阳能电池和能吸收可见光等优点,尽管这类电池的光电转化效率目
前还比较低,但由于上述优良的性能,已被国际上誉为第四代太阳能电池。有机
太阳能电池存在着室外条件下长时间的稳定性、温度变化对太阳能电池性能的影
响、液体电解质溶液的封装和泄露等关键问题。要实现有机太阳能电池的适用化,
必须解决在有机太阳能电池中遇到的这些关键问题,或者研究和发展有机固体太
阳能电池。
太阳能电池的现状和发展方向
1954年,美国贝尔实验室制成了世界上第一个实用的太阳能电池,效率为
4%,于1958年应用到美国的先锋1号人造卫星上。后来,太阳能电池逐渐由航
天等特殊的用电场合进入到地面应用中。一个4kW的屋顶家用光伏系统可以满足
一个普通家庭的用电需要,每年因此少排放的CO2的数量相当于一辆家庭轿车的
年排放量。由于在材料、结构、工艺等方面的不断改进,现在太阳能电池的价格
不到20世纪70年代的1%。预期今后10年内太阳能电池能源在美国、日本和
欧洲的发电成本将可与火力发电竞争。目前,太阳能电池能源的年均增长率为
35%,是能源技术领域发展最快的行业。提高转换效率和降低成本仍然是太阳能
电池发展的大趋势。

相关文档
最新文档