硅光电池特性研究(2)

1。2。1

1。2。2 硅光电池的伏安特性研究

1。2。3 硅光电池的负载特性研究

1。2。4 硅光电池的温度特性研究

1。3 硅光电池的应用

1。3。1 在日常生活中的应用

硅光电池因其体积小、效率高、清洁性好、寿命长等多个优点，被广泛的利用在各个领域。在现代家庭生活中也越来越多的开始使用硅光电池作为光传感器和能源。譬如在太阳能冰箱上的使用，我们利用硅光电池作为能源与 CIC3830 音乐集成电路组成了一个电子音乐太阳能冰箱开门提醒器[13],提醒器放置在冰箱内部的温度控制器下面,用来提醒使用者冰箱门是否关好。由于使用硅光电池作为能源,不怕损坏,寿命很长，所以可以长时间放置在冰箱中使用。这种提醒器也有一些其他的用途,譬如把它放置在某些需要背光保存的化学药品之中,当化学药品受到阳光照射时,就能立刻发出音乐声用来提醒保管者注意遮光。

1。3。2 作为能源使用

硅光电池在能源方面的使用大致可以分为两类，一类为空间应用，另一类为地面应用[14]。空间应用主要体现在作为宇宙飞船、人造卫星和空间站等设备的电源，因为硅光电池稳定可靠，使用寿命长，光电转换率高等优点，一直是宇宙飞船、人造卫星等设备的主要能源。地面应用在航标灯中的应用相对较多[15]，因为航标灯大多设在地势警要处，化学电池寿命较短，更换起来非常麻烦，而硅光电池寿命较长，能够大大减少体力劳动。

1。4 硅光电池的发展前景

光伏技术可直接将太阳的光能转换为电能，用此技术制作的硅光电池使用方便，特别是近年来微小型半导体逆变器迅速发展，促使其应用更加快捷[16]。美、日、欧和很多发展中国家为了大幅度提高硅光电池的转化效率和稳定性，降低成本，都制定出了庞大的光伏技术发展计划，不断扩大产业[17-18]，年均增长值达到了 16%之多，市场开拓方向也从空间应用转向地面应用，甚至能够将硅光电池用于交通工具的驱动[19-20]，硅光电池已成为了 21 世纪最受瞩目的新能源之一[21-24]。

1。5 课题主要内容文献综述

熟练掌握硅光电池相关实验的原理和操作，测量全暗环境下硅光电池的伏安特性曲线；相同光照强度不同负载下硅光电池的伏安特性曲线；测量光源照度与硅光电池短路电流和开路电压的关系；测量开路电压 UOC 和短路电流 ISC 与光源波长 λ 的关系；研究硅光电池的串并联特性，同时分析试验中误差产生的原因。

2 硅光电池工作原理

2。1 硅光电池结构

硅光电池的结构如图 2。1 所示。

图 2。1 硅光电池结构

利用硅片制成 PN 结，硅片的厚度约为 0。44mm 以下。硅片的表面上基于热扩散法能够生成 N 型受光层,基体和受光层的交接处形成了 PN 结。N 型受光层上的负电极被制成了棚状, 另外受光面上还覆盖了一层天蓝色 SiO 抗反射膜,抗反射膜可以使硅光电池对入射光的吸收率增加到 90%以上,并使硅光电池的短路电流 ISC 增加 25%-30%。也有学者研究指出，用 TiO2 制作的抗反射膜比用一氧化硅 SiO 制成的抗反射膜反射损耗更小[11]。

2。2 半导体硅的特性

半导体，是指常温状态下导电性能介于良导体和绝缘体之间的物质。良导体的导电是基于自由电子的定向移动,而绝缘体中基本没有可以移动的带电粒子。在半导体中,一般也没有可以自由移动的电子,但有些电子却可以暂时性的脱离原子,在电场中定向移动。电子脱离原子后留下的空位,我们称其为“空穴”,空穴是可以被其它暂时脱离原子的电子所递补的,所以另一处又形成了空穴,相当于空穴能在电场中移动。电子移动的方向与电场的方向相反,空穴移动的方向却与电场的方向相同,这样就形成了电流，电子和空穴被称为载流子。半导体就是由于这种电子和空穴的移动能够导电,我们称其为本征导电[25]。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766- 硅光电池特性研究(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_92059.html