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匿名使用者 發問時間: 電腦與網際網路其他:電腦 · 1 0 年前

太陽能電池種類???

太陽能電池種類???

太陽能電池構造???

太陽能電池目前主要應用情形及優缺點???

太陽能電池的未來性???

有人知到嗎???

有的話麻煩整理一下

給我

謝謝

4 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    太陽電池材料種類

    太陽電池(Solar Cell)的材料種類非常的多,可以有非晶矽(Amorphous Silicon)、多晶矽(Poly Crystalline)、CdTe、CuInse2等半導體的、或三五族、二六族的元素鏈結的材料,簡單的說,凡光照後,而產生電能的,就是太陽電池尋找的材料。 主要是透過不同的製程和方法,測試對光的反應和吸收,做到能隙結合寬廣,讓短波長或長波長都可以全盤吸收的革命性突破,來降低材料的成本。 太陽電池型式上也分有,基板式或是薄膜式,基板在製程上可分拉單晶式的、或相溶後冷卻結成多晶的塊材,薄膜式是可和建築物有較佳結合,如有曲度或可撓式、折疊型,材料上較常用非晶矽。另外還有一種有機或奈米材料研發,仍屬於前瞻研發, 目前僅運用於太空上面。因此,也就是目前可聽到不同世代的太陽電池:第一代基板矽晶(Silicon Based)、第二代為薄膜(ThinFilm)、第三代新觀念研發(New Concept)。

    單晶太陽能電池的生產介紹

    拉晶:主原料為二氧化矽,經純化後(目前全球僅有少數純化原料廠,供不應求),再用拉晶爐成長成晶柱。

    修角:早期製造太陽能電池的晶柱因無修角,直接將圓晶柱切片,所以成品為圓形晶片,現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形。

    超高效率太陽電池(第三代太陽電池[1])

    目前市場上大量產的單晶與多晶矽的太陽電池平均效率約在15%上下,也就是說,這樣的太陽電池只能將入射太陽光能轉換成15%可用電能,其餘的85%都浪費成無用的熱能。所以嚴格地說,現今太陽電池,也是某種型式的「浪費能源」。當然理論上,只要能有效的抑制太陽電池內載子和聲子的能量交換,換言之,有效的抑制載子能帶內或能帶間的能量釋放,就能有效的避免太陽電池內無用的熱能的產生,大幅地提高太陽電池的效率,甚至達到超高效率的運作。而這樣簡易的理論構想,在實際的技術上,卻可以用不同的方法來執行這樣的原則。超高效率的太陽電池的技術發展,除了運用新穎的元件結構設計,來嘗試突破其物理限制外,也有可能因為新材料的引進,而達成大幅增加轉換效率的目的。

    染料感光太陽電池dye-sensitized solar cell (DSSC)

    染料感光太陽電池是最近被開發出來的一種嶄新的太陽電池。DSsC也被稱為Grätzel cell,因為是在1991年由Grätzel等人發表[2]的構造和一般光伏特電池不同,其基板通常是玻璃,也可以是透明且可彎曲的聚合箔(polymer foil),玻璃上有一層透明導電的氧化物(transparent conducting oxide TCO) 通常是使用FTO(SnO2:F) ,然後長有一層約10微米(µm;micron)厚的porous奈米尺寸的TiO2 粒子 (約10~20 nm)形成一nano-porous薄膜。然後塗上一層染料附著於TiO2的粒子上。通常染料是採用ruthenium polypyridyl complex。上層的電極除了也是使用玻璃和TCO 外,也鍍上一層鉑當電解質反應的催化物 (platinum catalyst) ,二層電極間,則注入填滿含有iodide/triiodide電解質(electrolyte)。雖然目前DSC電池的最高轉換效率約在10%左右,但是製造過程簡單,所以一般認將大幅降低生產成本,也同時將低每度電的電費。

    串疊型電池(Tandem Cell)

    串疊型電池屬於一種運用新穎原件結構的電池,藉由設計多層不同能隙的太陽能電池來達到吸收效率最佳化的結構設計。目前由理論計算可知,如果在結構中放入越多層數的電池,將可把電池效率逐步提升,甚至可達到50%的轉換效率。[3]

    展望

    夜間不能發電是太陽能電池的一大缺點,但是針對這一個缺點有2種方式可以克服。

    第一種方式是把白天的太陽光能轉成其他的能量形式加以儲存,例如蓄電池、飛輪裝置、抽蓄發電廠等,到黑夜的時候再把儲存的能量釋放出來。

    另外一種方式是美國和日本兩國正在進行的「衛星太陽能發電廠」計畫(Satellite Solar PowerStation,SPSS),這一個計畫的工

  • 6 年前

    ITO導電玻璃/FTO導電玻璃/ITO-PEN導電軟板/ITO-PET導電軟板 敏化太陽能材料全系列材料 優惠供應中

    銳隆光電持續降價 讓學生實驗成本再降低 今天工研院打來確認 為什麼銳隆提供同品牌的FTO玻璃 外面行情有5000與3000元

    銳隆為什麼只賣1000多元 我回答她 因為當初就是研究生抱怨一家貿易商的DSSC材料太貴 每次買材料都很掙扎 因此銳隆才

    積極切入這領域 為的就是要讓研究生能降低實驗材料的成本 原本外面賣5000/3000的FTO玻璃 目前銳隆已經降到最便宜

    可以到1000出頭 實驗成本真的降低了

    如有需求 請與我們聯繫 037-431674

  • 1 0 年前

    適合DSSC用第三代太陽能電池dye-sensitized solar cell

    USA Import ( Hartford Glass)

    FTO GLASS Specification

    1. Size: 30x 30 cm

    2.Surface resistance:8 Ohm/square.

    3. Glass thickness = 2.2 mm .

    4. Trasmittance ≧ 80 %.

    5.HAZE:5% low haze

    聯絡人:TONY

    MSN: tony228tw@hotmail.com

    Skype:tony8668

  • ?
    Lv 5
    1 0 年前

    太陽能電池的發電原理

    太陽能電池的發電能源來自太陽光,而太陽輻射的光譜主要是以可見光為中心,波長從 0.3 微米的紫外光到數微米的紅外光是主要的分布範圍。如果換算成光子的能量,則大約在 0.3 到 4 電子伏特之間,因此能隙大小在這個範圍內的材料,像矽材,會具有比較好的光電轉換效率。利用電位差發電,無電磁波產生 太陽電池(solar cell)是以半導體製程的製作方式做成的,其發電原理是將太陽光照射在太陽電池上,使太陽電池吸收太陽光能透過圖中的p-型半導體及n-型半導體使其產生電子(負極)及電洞(正極),同時分離電子與電洞而形成電壓降,再經由導線傳輸至負載。簡單的說,太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.2μm~0.4μm波長的太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。由於太陽電池產生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉換器,將直流電轉換成交流電,才能供電至家庭用電或工業用電。

    矽系太陽能電池的材料,主要可以分為單晶矽、多晶矽和非晶矽 3 大類。在單晶矽的材料中,矽原子具有高度的周期性排列。目前,成長單晶矽最重要的技術是利用柴氏長晶法,把高純度的多晶矽熔融在坩鍋中,再把晶種插入矽熔融液,用適當的速率旋轉並緩慢地往上拉引做成矽晶柱,然後再把晶柱加以切割,就可以得到單晶矽晶圓。

    至於多晶矽是指材料由許多不同的小單晶所構成,它的製作方法是把熔融的矽鑄造固化而形成。而非晶矽則是指整個材料中,只在幾個原子或分子的範圍內,原子的排列具有周期性,甚至在有些材料中,根本沒有周期性的原子排列結構。它的製作方法通常是用電漿式化學氣相沈積法,在基板上長成非晶矽的薄膜。由於材料的晶體結構不同,因此,用不同的材料設計出太陽能電池時,它們的光電特性也會有所不同。

    至於多晶矽太陽能電池,因為它的多晶特性,在切割和再加工的手續上,比單晶和非晶矽更困難,效率方面也比單晶矽太陽能電池的低。不過,簡單的製程和低廉的成本是它的最重要特色。所以,在部分低功率的電力應用系統上,便採用這類型的太陽能電池。對於非晶矽的太陽能電池來說,由於價格最便宜,生產速度也最快,所以非晶矽太陽能電池也比較常應用在消費性電子產品上,而且新的應用也在不斷地研發中。

    太陽能電池除了可以選用矽材料外,還可以採用其他的材料來製作,例如碲化鎘、砷化鎵銦、砷化鎵等化合物半導體的材料,也可以製作高效率的太陽能電池。但是,因為這些材料的成本比較高,製成的元件只適用在一些比較特殊的應用上。

    光電轉換原理

    讓我們用構造最簡單的單晶矽太陽能電池,來說明太陽能電池的光起電力原理。首先由材料方面談起,矽是現在各種半導體產業中最重要,而且使用最廣泛的電子材料。它的來源是矽砂(二氧化矽),原料取得很容易,成本也比較低。

    在元素周期表裡,矽的原子序是 14,晶體是鑽石結構,屬於第 IV 族元素。所謂的第 IV 族元素,是指在它的外層電子軌域上,有 4 個電子環繞原子核運行,而這 4 個電子又稱為價電子。每個矽的 4 個外層電子,分別和 4 個鄰近矽原子中的一個外層電子兩兩成對,形成共價鍵。

    N 型半導體:如果在純矽中摻入擁有 5 個價電子的原子,例如磷原子,這個雜質原子會取代矽原子的位置。但是,當擁有 5 個價電子的磷原子和鄰近的矽原子形成共價鍵的時候,會多出 1 個自由電子,這個自由電子是一個帶負電的載子。我們把這個提供自由電子的雜質原子稱為施體,而摻雜施體的半導體就稱為 N 型半導體。

    P 型半導體:同樣地,如果在純矽中摻入三價的原子,例如硼原子,這個三價的雜質原子會取代矽原子的位置。但因為硼原子只可以提供 3 個價電子和鄰近的矽原子形成共價鍵,因此會在硼原子的周圍產生 1 個空缺,這個空缺就被稱作電洞,這電洞可以當成一個帶正電的載子。通常,我們把這一個提供電洞的雜質原子稱作受體,同時把摻雜受體的半導體稱為 P 型半導體。

    當 P 型及 N 型半導體互相接觸時,N 型半導體內的電子會湧入 P 型半導體中,以填補其內的電洞。在 P-N 接面附近,因電子-電洞的結合形成一個載子空乏區,而 P 型及 N 型半導體中也因而分別帶有負、正電荷,因此形成一個內建電場。當太陽光照射到這 P-N 結構時,P 型和 N 型半導體因吸收太陽光而產生電子-電洞對。由於空乏區所提供的內建電場,可以讓半導體內所產生的電子在電池內流動,因此若經由電極把電流引出,就可以形成一個完整的太陽能電池。

    參考資料 工研院

    2008-03-10 23:30:49 補充:

    太陽能發展史

    以太陽能發展的歷史來說,光照射到材料上所引起的「光起電力」行為,早在19 世紀的時候就已經發現了。

    到了1930 年代,照相機的曝光計廣泛地使用這一個原理。

    接著,到了1950 年代,隨著半導體物性的逐漸了解,以及加工技術的進步,第一個太陽能電池在1954年誕生在美國的貝爾實驗室。

    1973 年發生了石油危機,讓世界各國察覺到能源開發的重要性。

    自1960 年代開始,美國發射的人造衛星就已經利用太陽能電池做為能量的來源。

    到了70 年代能源危機時,人們開始把太陽能電池的應用轉移到一般的民生用途

    2008-03-10 23:33:41 補充:

    2.太陽能發電的優點

    太陽能較無公害問題,加以取之不盡、用之不竭,任何人皆可取得,所以世界各國無不積極研究開發太陽能。目前太陽能技術及商品化的開發,腳步仍甚為緩慢,只有在熱能應用方面,發展比較成熟,尚可以和別的能源競爭。但是從長遠的角度來看,太陽能終將會成為人類未來的主要能源之一。 

    3.太陽能發電的缺點

    基本上太陽能也有先天的缺點,就是它是稀薄的能源,需要廣大的面積才能收集到所要的能量;此外,季節或是天氣的變化以及夜晚的影響,會使得太陽能中斷無法連續供應。

    2008-03-10 23:53:57 補充:

    最後總結我回答

    以目前來說太陽能.並不是無所不能.有太多外在因素干擾.雖然它是

    在生能源.但是不管是大陸歐美還是比我們弱後國家都有它們強項以太陽能來說大陸就比我們強太多ㄌ.這些事很多都是我們無法比較.那是為何.因為內鬥.以我接觸這行後發現.我們真的要重視基本教育.不然.................................我們真的跟不上ㄌ

    參考資料: 網路, ++, 自己
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