学院：理学院
班级：物理081
姓名：汤志强
学号： 22
摘要
太阳能电池原理如图：
其结构就是一个较大的PN结，其工作原理核心是广生伏特效应，即光照射到半导体表面，由于内建电厂的作用半导体内部产生电动势，若在其外部构成适当回路就可产生电流，即光生电流。
随着化石能源的日益枯竭、人们对环境保护问题的重视程度不断提高,寻洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能作为一种可再生清洁能源,并可持续利用,因此有着广阔的应用前景,光伏发电技术也越来越受到人们的关注。为了能使光伏产品得到普及,进一步提高效率、降低成本是光电池的发展趋势。提高太阳能电池转换效率,降低成本,关键是提高太阳能
的利用率,而聚光太阳能电池能有效提高电池转换效率和降低成本,其中聚光器的设计和跟踪技术是该类电池在研究中要解决的关键技术。 本文在详细介绍太阳能电池工作原理、基本结构及主要特性的基础上,研究和设计了电池聚光系统中的聚光器。具体内容如下: (1)研究了提高太阳能电池转换效率的主要技术,如减反射损失技术、减少载流子损失技术和减少光透射损失技术等。 (2)研究了几种典型装置使太阳光入射保持最佳角度 关键词 太阳能电池 提高效率
引言
商业化晶体硅太阳能电池的效率一般在14%—17%由于电池效率队、对每个生产阶段的成本都有影响，所以应该把较多的精力放在提高太阳能电池转化效率上，近段时间全球的目标期望能将单晶硅的太阳能电池转化效率提高到18%—20%，多晶硅的转化效率提高到16%—18%褐变度。
但由于太阳能电池牵扯到电池本身和太阳光两方面因素，所以要想提高其效率也得从这两面考虑。
从太阳能电池本身考虑。
从实验室取得的成果分析能够提高太阳能电池转化效率的电池应该具备以下特征
（1）前表面织构化
做法：1缺陷腐蚀；2 反应离子腐蚀；3 机械结构化.
远程教学系统作用：1使光学反射从大于35%到10%；2使斜角的光线耦合到电池中，使得光线经背面反射后不从前表面溢出。
（2滚筒造粒机）最优化的发射区表面浓度和掺杂曲线
做法：1 采用选择性发射区；2 自排列等离子背刻蚀发射区
作用：使表面损失减少，增加发射区收集效率。
（3）前表面钝化
做法：1激光刻槽埋栅金属化 ；2丝网印刷工艺
作用：减少遮挡和串联电阻的损失
（4）细栅前电极
（5）前电极钝化：
a 点接触 ；b 接触下面较深的重掺杂发射区；c MIS接触
（6）基区较薄
（7）背面场
背面钝化：a 氧化物或氮化物钝化+局部BSF； b 浮动结构
背电极钝化：a 吊车轨点接触；b 接触下面较深的背面扩散
做法：在557℃下铝和硅形成共融金属。
作用：形成杂质接收器，有除杂的效果。
（投票箱制作8）背反射器
（9）背面织构化
（10）减反射涂层最佳化
做法：1生成一层热氧化膜 ；2蒸发ZnS 和MgF2生成双层减反涂层。
作用：减少表面复合鸭皂树根 .
（11）改进衬底质量
做法：1磷扩散吸杂；2 铝处理吸杂；3 氧化硅的体钝化。
作用：延长电池寿命，降低成本。
从太阳光方面考虑
（1）光感度特性
由于太阳能电池寿光后才产生能量与电子的振动值有关，即与光的波长有关波长太长的光不能进行能量转换，太短只能转换为热能，因此太阳能电池的光伏变换与光波长存在一个感度特性。
实验证明理想材料对波长为0.5到1um之间的光感度最强。所以在进行光电转化时，尽可能满足其感光度最好的条件。
（2）太阳光入射角度
光电强度与光入射时与电池板表面的夹角也有关系，当其夹角越接近直角时，光电转换效率较好，所以应该设计一种装置使太阳能电池板能时刻与太阳光保持最佳入射角度。
装置1: 压差式太阳跟踪器
采光板南北放置，其倾角可按不同季节通过手动调节。为了取得太阳的偏移信号，在反射
镜周边设有一组空气管作为时角的跟踪传感器。当太阳偏移时，两根空气管受太阳的照射不同，管内产生压差。当压差达到一定的数值时，压差执行器就发出跟踪信号，用压力为０．１ＭＰａ的自来水作为跟踪动力（若无自来水，可装一只容积为２ｋｇ的压力水箱）－来带动采光板跟踪太阳。当采光板对准太阳时，管内压力平衡。压差执行器又发出停止跟踪信号。其主要的优点是结构比较简单、制作费用低、跟踪器的跟踪灵敏度高。这种跟踪器在实际中应用范围很广，每天当太阳刚升起３—５ｒａｉｎ后，采光板即跟踪对准太阳，但是存在机构刚度低、工作空间受限制的缺点，而且一般只用于单轴跟踪。另外，不能完成自动对太阳往返于南北回归线之间的运动跟踪，只能每隔一段时间重新对准阳光。因此，跟踪精度特别低，尚需要人为干涉，无法达到自动跟踪太阳。
装置２：控放式太阳跟踪器
控放式自动跟踪装置对太阳方位角进行单向跟踪，操作时，在集热装置西侧安放一偏重，作为太阳采光板向西转动的动力，并利用控放式ｃａ动跟随装置对此动力的释放加以控制，使集热装置随着太阳的西偏而转动。这种把原动力与控制部件分离的方法，可以简化控制装置的结构，减少能量消耗（采光板的转动的动能来源于偏重的势能），为不用外接
电源创造了条件，其优点是成本低廉，可以不用外接电源，使收集到的能源充分转化利用。但是该机构只能做成单轴跟踪器，虽然采用多谐振动器，仍然存在着跟踪过度的情况，也存在着刚度较低的问题，不能适应野外恶劣的工作环境，特别是大风会对装置造成影响。
