硅聚光太陽能電池的研究

【摘要】：當(dāng)今能源短缺問題與環(huán)境污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重，制約了全球的經(jīng)濟發(fā)展，聚光光伏發(fā)電技術(shù)是解決這兩個問題的有力途徑。相比平板光伏發(fā)電系統(tǒng)，聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)利用成本較低的聚光器取代部分價格昂貴的太陽能電池，實現(xiàn)了光伏發(fā)電技術(shù)低成本與高效率的統(tǒng)一。 針對這一技術(shù)，本論文主要開展了以下研究工作：首先介紹了國內(nèi)外聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況，并對聚光系統(tǒng)進行了成本分析與生命周期評價；其次結(jié)合太陽能電池的基本原理討論了聚光型太陽能電池的工作特性，還介紹了電池的常規(guī)制備工藝和聚光型太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀；隨后根據(jù)太陽能電池的功率損耗機制，設(shè)計了硅聚光型太陽電池的上電極版圖，其中副柵線線寬10μm，柵線間距109μm，分析了柵線寬度、柵線厚度與功率損耗的關(guān)系；然后利用TFCalc軟件優(yōu)化了電池上表面的各種減反射膜膜系，結(jié)果說明SiO材料更適合作為單晶硅電池的單層膜，TiO2-SiO2膜系更適合作為單晶硅電池的雙層膜，還模擬了電池的IV特性；最后研究了硅聚光型太陽能電池的實驗制備工藝，包括蒸鍍減反射膜、制作金屬電極與封裝工藝，測試分析了實驗產(chǎn)品的輸出參數(shù)。 本論文對聚光系統(tǒng)的生命周期評價結(jié)果表明，采用聚光光伏發(fā)電技術(shù)解決能源短缺與環(huán)境污染問題是可行的；文中對于硅聚光型太陽電池的模擬結(jié)果，以及實驗制備參數(shù)，也為聚光型太陽電池的進一步制作和發(fā)展提供了重要的參考價值。 【關(guān)鍵詞】：聚光光伏發(fā)電系統(tǒng) 硅聚光型太陽電池 生命周期評價 減反射膜 金屬電極 后工藝制作
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM914.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 太陽能簡介8-9
• 1.2 太陽能光伏發(fā)電簡介9-12
• 1.3 論文的研究目的與內(nèi)容安排12-14
• 2 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)14-25
• 2.1 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成14-15
• 2.2 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類15-16
• 2.3 聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 2.4 光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本分析和生命周期評價19-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 3 太陽能電池25-37
• 3.1 太陽能電池工作原理25-27
• 3.2 太陽能電池的分類與特性27-29
• 3.3 太陽能電池常規(guī)制備工藝29-32
• 3.4 太陽能電池的發(fā)展現(xiàn)狀32-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 4 硅聚光太陽電池的電極設(shè)計和 IV 曲線模擬37-48
• 4.1 硅聚光太陽電池的上電極設(shè)計37-42
• 4.2 硅聚光太陽電池減反膜的設(shè)計42-46
• 4.3 硅聚光太陽電池 IV 曲線模擬46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 5 制備硅聚光型太陽能電池48-61
• 5.1 硅聚光太陽電池的后工藝制作48-57
• 5.2 硅聚光太陽電池的封裝57-58
• 5.3 實驗產(chǎn)品的輸出參數(shù)測試58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 6 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61
• 6.2 研究展望61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-68
• 附錄 1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄68

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