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光伏材料详细资料大全

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2023-01-27 20:36:30

光伏材料详细资料大全

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2025-07-10 19:34:01

光伏材料又称太阳电池材料,是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料能产生电流是因为光生伏特效应,即如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型矽和N型矽中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。

基本介绍中文名 :光伏材料 外文名 :solar cell materials 学科 :材料工程 领域 :工程技术 简介,光伏发电,分类,材料分类,套用分类,材料特性,光伏材料的工作原理, 简介 光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。光伏材料又称太阳电池材料,只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶矽、多晶矽、非晶矽、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空间的有单晶矽、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶矽、多晶矽、非晶矽。其他尚处于开发阶段。致力于降低材料成本和提高转换效率,使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争,从而为更广泛更大规模套用创造条件。 光伏发电 光伏材料能产生电流是因为光生伏特效应,即如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的光子能够在P型矽和N型矽中将电子从共价键中激发,以致产生电子-空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前,将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离,将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在矽片的两边加上电极并接入电压表。对晶体矽太阳能电池来说,开路电压的典型数值为0.5~0.6V。通过光照在界面层产生的电子-空穴对越多,电流越大。界面层吸收的光能越多,界面层即电池面积越大,在太阳能电池中形成的电流也越大。 分类 材料分类 可做太阳电池材料的材料有单晶矽、多晶矽、非晶矽、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。 套用分类 用于空间的有单晶矽、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶矽、多晶矽、非晶矽。其他尚处于开发阶段。 致力于降低材料成本和提高转换效率,使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争,从而为更广泛更大规模套用创造条件。 材料特性 (1)单晶矽太阳能电池 单晶矽太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最高的达到24%,这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶矽一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。 (2)多晶矽太阳能电池  多晶矽太阳电池的制作工艺与单晶矽太阳电池差不多,但是多晶矽太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右 。 从制作成本上来讲,比单晶矽太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。此外,多晶矽太阳能电池的使用寿命也要比单晶矽太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶矽太阳能电池还略好。 (3)非晶矽太阳能电池 非晶矽太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶矽和多晶矽太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,矽材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶矽太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。 (4)多元化合物太阳能电池  多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。各国研究的品种繁多,大多数尚未工业化生产,主要有以下几种:a) 硫化镉太阳能电池b) 砷化镓太阳能电池c) 铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)  Cu(In, Ga)Se2是一种性能优良太阳光吸收材料,具有梯度能带间隙(导带与价带之间的能级差)多元的半导体材料,可以扩大太阳能吸收光谱范围,进而提高光电转化效率。以它为基础可以设计出光电转换效率比矽薄膜太阳能电池明显提高的薄膜太阳能电池。可以达到的光电转化率为18%,而且,此类薄膜太阳能电池,未发现有光辐射引致性能衰退效应(SWE),其光电转化效率比商用的薄膜太阳能电池板提高约50~75%,在薄膜太阳能电池中属于世界的最高水平的光电转化效率。 光伏材料的工作原理 “光伏发电”是将太阳光能直接转换为电能的一种发电形式。1839年,法国科学家贝克勒尔(A.E.Becqure1)首先发现了“光生伏打效应(Photovoltaic Effect)”。然而,第一个实用单晶矽光伏电池(Solar Cel1)直到一个多世纪后的1954年才在美国贝尔实验室研制成功。20世纪70年代中后期开始,光伏电池技术不断完善,成本不断降低,带动了光伏产业的蓬勃发展。光伏发电原理如图1所示。PN结两侧因多数载流子(N 区中的电子和P区中的空穴)向对方的扩散而形宽度很窄的空间电荷区w,建立自建电场Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散;但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和P区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是,如图la、b所示,光伏电池受到太阳光子的冲击,在光伏电池内部产生大量处于非平衡状态的电子一空穴对,其中的光生非平衡少数载流子(即N 区中的非平衡空穴和P区中的非平衡电子)可以被内建电场Ei牵引到对方区域,然后在光伏电池中的PN结中产生光生电场EPV一当接通外电路时,即可流出电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起,构成光伏电池组件,便会在太阳能的作用下输出功率足够大的电能。

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2025-07-10 19:34:01

光伏材料制备技术主要研究电子电工技术、PLC技术、单晶硅与多晶硅、光伏材料制备技术等方面的基本知识和技能,进行光伏材料及光伏组件的生产制备与质量检验等。例如:晶体硅的制备、硅片的加工、晶硅太阳电池的生产制造等。常见的使用光伏材料的光伏产品有:太阳能电池、太阳能热水器、太阳能电动车等。扩展资料

光伏材料制备技术是中国普通高等学校专科专业。

本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握光伏材料基本知识,具备光伏材料制备与光伏产品的'设计、生产操作、工艺分析能力,从事生产、管理、服务等工作的高素质技术技能人才。

课程体系:《电工电子技术》、《电气控制及PLC》、《半导体硅材料基础》、《硅集成电路工艺基础》、《多晶硅》、《单晶硅生产技术》、《硅片加工及检测技术》、《半导体光伏器件生产》、《硅的光电组件材料的生产》、《晶硅太阳电池生产技术》。

光伏材料制备技术专业好就业吗

该专业就业主要面向光伏材料生产与销售企业,从事晶体硅、硅片、太阳电池及光伏组件生产操作与工艺控制、产品质量检测、光伏产品的设计与开发、光伏电站的设计与安装等工作。

就业方向:光伏类企业:光伏材料制备、光伏产品设计、光伏产品生产、质量检验。

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专业名称:光伏材料加工与应用专业代码:550110一、专业培养目标本专业培养具备太阳能光伏材料、太阳电池所需的材料基础知识和相关测试技术基础。掌握光伏材料性能、结构与制备处理技术及运用能力,掌握太阳电池的制造工艺,了解相关半导体器件的设计与制造工艺知识,了解太阳能光伏系统发电应用技术。侧重培养在光伏材料、光伏电池行业等相关领域从事生产运行、技术管理、产品检测与质量控制等方面高级应用型专门人才。二、专业就业方向本专业毕业生可从事太阳能光伏材料、半导体物理器件,硅材料制备与加工,太阳能电池生产和质量检测,光伏发电系统的设计及相关光伏工程应用等光伏产业方面的工作。三、专业培养要求(一)本专业毕业生应获得以下几方面的知识:1、较为系统的掌握光伏材料加工与应用等方面基础理论和基本知识,主要包括材料科学基础,半导体物理与器件,太阳能光伏学,电工与电子技术,材料分析测试技术,材料表面科学,硅材料科学与技术,薄膜物理与技术,太阳能电池原理与工艺等基础知识。2、具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,包括光伏材料,太阳能电池,以及光伏发电技术,了解其科学前沿及发展趋势。(二)本专业毕业生应具有以下几个方面的能力:1、具有本专业必需的制图、计算、测试和基本加工工艺操作等基本技能及较强的计算机、外语应用能力;2、具有光伏材料制备工艺、材料产品分析检测、材料产品质量控制等基本技术;掌握太阳能电池制造的基本工艺,太阳能电池性能的测试,太阳能电池封装以及光伏系统的发电技术等专业知识和基本技能;3、具有光伏材料及相关领域从事设计、生产、管理的基本能力。了解光伏材料行业发展的现状、动态和前沿。4、具有较强的自学能力、团队协作、沟通、筹划能力。(三)本专业毕业生应具有以下几个方面的素质:1、合格的思想政治素质。具有良好的思想品德、良好的职业素养、诚实肯干、严谨细致;2、较好的科学文化素质。具有严谨的作风,良好的修养,科学的思维方式;3、良好的身体心理素质。具有强健的体魄和健康的心理。四、专业主干课程材料科学基础、太阳能电池材料、薄膜物理与技术、硅材料科学与技术、材料科学研究方法、材料表面科学、太阳能电池原理与工艺、半导体物理与器件、晶圆制造技术、太阳能光伏发电技术及应用等。五、主要实践性教学环节入学教育与军训、金工实习、机械设计课程设计、光伏材料性能的测试、太阳能电池封装实习、太阳能光伏系统设计、社会实践、汽车驾驶实训、毕业实习、毕业设计(论文)。六、职业资格证计算机等级证、英语等级证、太阳能电池封装操作证、汽车驾驶证等。七、学制全日制三年。

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本专业培养德智体美全面发展,能适应我国现代化建设需要,紧密结合国家新能源战略,重点发展新能源,重点建设专业,校企共建专业。具有诚信品质、敬业精神和责任意识,具备硅材料加工及应用方面的基础知识,系统掌握光伏材料生产操作技能,现代企业意识强、综合素质高,能在硅材料加工、太阳能电池组件的安装及相关行业从事生产运行操作与维护、产品检测与质量控制、生产技术管理、光伏系统设备检测与维护等工作的应用型技能人才。

本专业毕业生可在太阳能光伏材料加工生产线的各个环节、光伏系统的安装、光伏发电站的管理等领域从事光伏材料加工、工艺管理、工艺设计、安装调试、设备维护与技术管理等工作。

毕业生具备的专业知识与能力:1、具有对多晶硅、单晶硅材料生产工艺操作的能力;2、具有化工单元操作的基本能力;3、具有一定的识图及典型化工设备选型的基本能力;4、具有常用电子仪器、仪表及工具的使用能力;5、具有硅片加工、太阳能电池组件安装、测试与维护的能力;6、具备光伏材料生产企业基层技术管理能力;7、具备对光伏系统安装、调试与维护能力;8、具有一定的计算机和外语的应用能力;9、具备专业职业素养,具有一定的安全生产常识,安全生产、环境保护意识强;