晶体硅太阳电池的光电特性研究及其发展前景毕业论文

毕业设计（论文）题目： 晶体硅太阳电池的光电特性研究及其发展前景系 别 信息工程系专业名称 电子科学与技术班级学号 学生姓名 指导教师 二O 一二 年 四 月 毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：晶体硅太阳电池的光电特性研究及其发展前景II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、太阳能电池主要材料是晶体硅 2、太阳能电池的发展前景及展望3、各类太阳能电池具有的优缺点 4、各种环境下对太阳能电池性能造成的影响III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间： 工作安排如下： 1、查阅文献，翻译英文资料，书写开题报告 第1-4周 2、相关资料的获取和必要知识的学习 第5-9周 3、设计系统的硬件和软件模块并调试 第10-14周 4、撰写论文 第15-16周 5、总结，准备答辩 第17周 、主 要参考资料： 1太阳能光伏产业发展战略研究报告R 2江太辉等. DS18B20数字式温度传感器的特性与应用J.电子技术，2003，12（6）：14-16 3杜洋. A/D转换芯片ADC0832的应用J. 电子技术, 2005,10(11):1-7 4程明等.LED显示原理J.电讯技术，2004，14（3）：32-33 5李军.51系列单片机高级实例开发指南，北京：北京航空航天大学出版社，2003 68-bit Microcontroller with 2K bytes FlashAt89C2052 Atmel corporation ，2005 晶体硅太阳电池的光电特性研究及其发展前景 摘要：晶体硅太阳能电池产业化生产技术日益成熟，实验室的高效电池工艺技术也逐步运用于产业化大生产。为了应对能源危机和环境污染，新能源已是全球关注的焦点，太阳能因其清 洁环保尤其备受关注。近几年太阳能电池产业以平均年增长率为 30%的速度飞速 发展。摆在人们面前的课题是如何进一步提高转换效率、降低成本使太阳能电池 的成本降低到与常规能源发电相当的水平。近几年，我国太阳能光伏产业以倍增 速度快速发展，一举成为全球最大的太阳能电池生产国。然而就目前我国的太阳 能应用市场发展明显滞后国外，影响太阳能电池推广应用除了政策的原因外，主 要是因为它的成本太高。因此，进一步降低制造成本是太阳能电池得以大规模应 用的关键。本文介绍了光伏行业的发展现状以及与之相应晶体硅太阳电池产业技术发展状况，从晶体硅太阳电池材料、制造技术方面介绍了提高产品质量、生产效率及降低了成本的新途径;概述了工艺技术的最新发展，关健产业设备在高速化、自动化及智能化方面的显著进步和晶体硅太阳电池产业技术的发展趋势。关键词：晶体硅 太阳电池晶体 硅材料 制造技术 器件结构Crystalline silicon solar cell photoelectric characteristics research and development prospects Abstract: the crystalline silicon solar battery industrialization production technology matures, laboratory efficient battery technology also gradually used in large-scale industrialization. In order to deal with the energy crisis and environmental pollution, new energy already is the focus of attention of the world, the solar energy because of its clear clean environmental protection especially been concerned. Solar cell industry in recent years with an average annual growth rate of 30% speed rapid development. In front of people is subject to improve conversion efficiency, reduce the cost to the cost of solar cells and conventional energy reduced to a level. In recent years, our country solar pv industry to double speed rapid development, with one action as the world's largest solar producer. However, at present our country of the sun can application market development is slower abroad, influence solar cells than policy application the reasons, if the Lord because of its cost is too high. Therefore, further reduce manufacturing cost is solar cell mass should be the key to use.This paper introduces the current situation of the development of the photovoltaic industry as well as the relevant crystalline silicon solar cell industry technology development condition, crystalline silicon solar cells from materials, manufacturing technology are introduced in this paper improve product quality, production efficiency and reduce the cost of the new approach; Summarizes the latest development of the technology, key industrial equipment in the fast pace, automation and intelligent aspects of the remarkable progress and crystalline silicon solar cell industry technology development trend.Keywords: crystalline silicon solar cell crystalline silicon materials manufacturing technology device structure 1 引言2 太阳能电池的工作原理及其结构2.2 系统设计思路22.3 系统设计框图23 系统硬件设计3.1 AT89C52单片机33.1.1 功能特性描述33.1.2 管脚描述33.2 数字式温度传感器DS18B2053.2.1 功能特性描述53.2.2 管脚描述63.3 压力传感器83.3.1 功能特性描述83.3.2 工作原理93.4 模数转化器93.4.1 功能特性描述93.4.2 管脚描述93.5 数码管113.5.1 数码管结构113.5.2 数码管的分类和显示114 系统软件设计4.1 PROTEUS(ISIS)简介114.2 KEIL简介124.3 PROTEUS(ISIS)和KEIL联调134.4 程序设计195 结论23参考文献24致谢25 晶体硅太阳电池的光电特性研究及其发展前景 1.引言处处阳光处处电”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近！近20年来，光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh减少到低于25美分/KWh。而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构，太阳能光伏（PV）发电成本将会进一步降低，到本世纪中叶将降至4美分/KWh，优于传统的发电费用。 大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。通过降低峰瓦电池的硅材料成本，通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本，通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本，通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、充分保证技术的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在！1.硅类太阳能电池结构与工作原理及制作过程1.1太阳能电池的结构发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下：图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在着一个空穴，它的形成可以参照下图：    图中，正电荷表示硅原子，负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子，因为硼原子周围只有3个电子，所以就会产生入图所示的蓝色的空穴，这个空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。    同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。黄色的为磷原子核，红色的为多余的电子。如下图。 N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形成电势差，这就是PN结。 当P型和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)，界面的P型一侧带负电，N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴，N型半导体多自由电子，出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，从而阻止扩散进行。达到平衡后，就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差，这就是PN结。1.2太阳能电池的工作原理 由于太阳光照