太阳能光伏发电应用技术

太阳能光伏发电应用技术 1 一、选择题 A 1、太阳天顶角为 30°时其相应的大气质量是 A. AM1.2 B. AM0.5 C. AM0.9 D.AM2 解 secsec30zmAM1.2 A 2、连云港地区(北纬 34.61°)夏至日中午 12 点的太阳高度角为 A. 78.84° B. 81.16° C. 31.94° D. 101.16° 解 90()90(34.6123.45 )78.84s 春分、秋分赤纬角0夏至赤纬角23.45冬至赤纬角23.45 C 3、春分日时太阳升起和降落的方位角分别为 A. -90.11°90.11° B. -89.89°89.89° C. -90°90° D. 无法确定与纬度有关系 解 sinsinsincoscoscoss s s日出、日落时太阳高度角0s春分日赤纬角0。 ,0cos0s ,090s D 4、当太阳高度角为 30°时由 Lane 经验公式求水平面上的太阳直射辐射度为 A. 0.9226 kW/m2 B. 0.7726kW/m2 C. 1.0938kW/m2 D. 0.3863 kW/m2 解 0.678csc0.6782csc30221.367 0.71.367 0.70.7726s nIkW mkW mkW m 221sin300.77260.38632bnIIkW mkW m B 5、北纬 45°春分日时全天的日照时间为 A. 11h B. 12h C. 11.95h D. 无法确定 解 太阳全天的时角变化costantan0s 90 90s rs s 日照时间180121515sssrNh 地球每小时转过15角 C 6、试由 Cooper 方程计算今年 6 月 30 日的太阳赤纬角为 A. 23.45° B. 2.13° C. 23.12° D. -12.48° 解 28418228423.45 sin(360)23.45 sin(360)23.12365365n C 7、下面哪个不是国际上统一规定的地面太阳能电池的标准测试条件 A. 光源辐照度为 1000W/m2 B. 测试温度为 25 C. AM1.0 地面太阳光谱辐照度分布 D. AM1.5 地面太阳光谱辐照度分布 A 8、在大同地区(北纬40.1°东京113.3°)建一太阳能光伏电站若所用太阳能电池板方阵高度为2m方阵最佳 倾斜角为45°则两排方阵之间的最小距离为 A. 5.673m B. 4.259m C. 1.414m D. 3.011m 解 0.707tan0.4338cossincossin0.7070.4338tandLLsLL 已知2Lm4540.1 太阳能光伏发电应用技术 2 D 9、以下说法正确的是 A. 对于直接带隙半导体当入射光子能量小于其禁带宽度时将不会被该半导体吸收。 B. 在间接带隙半导体中电子不可能发生直接跃迁。 C. 在直接带隙半导体中电子不可能发生间接跃迁。 D. 在间接带隙半导体的吸收光谱中存在一肩形结构而直接带隙半导体中无肩形结构。 A 10、考虑一个特殊的半导体样品通过计算已知少子辐射复合寿命为 150s俄歇复合寿命为 50s陷阱 复合过程的寿命为 25s假设没有其它的有效复合过程那么该材料少子的净寿命是 A. 15s B. 225s C. 1.5s D. 20s 解 1115111 1505025s A 11、 面积为 10cm2的硅太阳能电池在 100mw/cm2光照下开路电压为 600mV短路电流为 400mA填充因 子为 0.8则此硅太阳能电池的最大光电转换效率为 A. 19.2 B. 17.6 C. 15.6 D. 20.3 解 30.8 600 400 1019.2%100 10ocscinFF VI P C 12、砷化镓材料对波长为 800nm 光子的光吸收系数为 104cm-1则此波长光子通量在砷化镓中减小到它刚进入半导体时数目的21 e时的深度为(已知 01xxe ) A. 5.5m B. 3m C. 2m D. 0.6m 解 200 2(1)(0)1 1( )(1)xexe e 2xee 2x 4 4222 10210xcmm C 13、关于反向饱和电流密度以下说法中错误的是 A. p-n 结两边掺杂浓度相差较大时反向饱和电流密度主要由掺杂浓度较低的一侧贡献。 B. 在一定温度下与 Si 材料相比GaAs 具有较小的有效态密度和较大的禁带宽度所以 GaAs 可获得更低 的反向饱和电流密度。 C. p-n 结两边掺杂浓度越高越有利于降低反向饱和电流密度。 D. 与半导体中的载流子寿命、扩散长度、导带价带的有效态密度、掺杂浓度以及禁带宽度有关。赋予他们 恰当值可以得到较大的 VOC 。 D 14、以下有关晶硅太阳能电池的温度和光照特性说法错误的是 A. 随着温度的升高短路电流密度升高开路电压下降但光电转换效率下降。 B. 温度对开路电压的影响明显大于对短路电流的影响。 C. 光照强度对短路电流的影响明显大于对开路电压的影响。 D. 与晶硅太阳能电池相比GaAs 太阳能电池的禁带宽度较大所以晶硅太阳能电池具有更好的温度特性。 C 15、单晶硅电池的制造工艺主要流程为 A. 表面处理制作绒面扩散制结制作电极制作减反射膜 B. 表面处理扩散制结制作绒面制作减反射膜制作电极 C. 表面处理制作绒面扩散制结制作减反射膜制作电极 D. 表面处理制作减反射膜制作绒面扩散制结制作电极 B 16、非晶硅太阳能电池的基本构造是下列的哪种 A. 梳状电极减反膜n 型硅p 型硅反电极 B. 梳状电极TCOp 型硅i 型硅n 型硅SS C. 梳状电极TCOn 型硅p 型硅i 型硅导电玻璃 D. 梳状电极TCOp 型硅n 型硅i 型硅SS C 17、关于多晶硅和非晶硅电池以下说法错误的是 A. 在扩散运动中只有注入的少子存在很大的浓度梯度因此扩散电流主要是由少子贡献。 太阳能光伏发电应用技术 3 B. 非晶硅对可见光谱的吸收很强是晶硅的 500 倍整个太阳光谱中的吸收系数也为单晶硅的 40 倍因此 非晶硅电池可做的很薄。 C. 多晶硅和非晶硅电池都是由 pn 结构成的因此它们的基本结构是相同的。 D. 与晶体硅电池相比 非晶硅电池中存在光诱导退化效应(S-W 效应) 但其光电转化效率随温度升高下降较 慢。 C 18、 以下说法错误的是 A. 太阳能电池的串联电阻增大会使电池的短路电流减小。 B. 在标准光照下对于同质结半导体光电池半导体材料的禁带宽度越大光生电流就越小。 C. 半导体材料的禁带宽度越小就可以获得越大的光生电流其光电转换效率就越高。 D. 单晶硅光电池的光电流与电池端电压无关 因此其光照下的 J-V 特性曲线与无光照时的 J-V 特性曲线不 相交。 B 19、关于多晶硅和非晶硅电池以下说法错误的是 A. 多晶硅和非晶硅材料有较多的缺陷和界面态可通过氢化处理以减小其影响。 B. 多晶硅和非晶硅电池都是由 p-n 结构成的因此它们的基本结构是相同的。 C. 晶体硅太阳电池的电流温度系数为正电压温度系数为负功率温度系数为负。 D. 与晶体硅电池相比非晶硅电池中存在光诱导退化效应(S-W 效应)但其光电转化效率随温度升高下降 较慢。 D 20、下列说法正确的是 A. 多晶硅和单晶硅的表面制绒工艺相同都可用碱性腐蚀剂制作绒面。 B. 与单晶硅相比非晶硅的光吸收系数较大因此非晶硅的 i 层必须做的很厚。 C 染料敏化电池的优点是生产设备简单、价格便宜、抗辐射性强以及材料来源广泛。 D. 由于非晶硅中载流子扩散长度很小所以非晶硅电池中主要依靠漂移运动来收集载流子。 二、填空题 1、对于晶体硅太阳能电池环境对开路电压和短路电流有一定影响其中受温度影响较大的是 UOC 受 太阳辐照度影响较大的是 ISC 。 填 UOC或 ISC 2、目前多晶硅原料的制备方法主要有 三氯氢硅法(改良西门子法) 和 硅烷法 两种方法。 3、晶体硅片蚀刻清洗的生产工艺有酸性蚀刻和碱性蚀刻两种其中酸性蚀刻是采用 氢氟酸 和硝酸的混合 溶液醋酸和磷酸当缓冲剂一般去除约 10-20µm 厚的表面层。 4、工业中单晶硅的制备方法主要有 直拉单晶法(CZ 法或切克劳斯基法) 和区熔法(FZ 法) 5、在单晶硅表面制作绒面时常用的各向异性腐蚀剂有有机腐蚀剂和 碱性腐蚀剂 并且被腐蚀的单晶硅 表面为 (100) 晶面时可形成金字塔方椎形状腐蚀后方椎高度一般为 36µm。 6、氢化非晶硅的禁带宽度可调含氢量增加禁带宽度 增大 在非晶硅中掺入 Ge 元素其禁带宽 度 减小 。 添增大或减小 7、生产多晶硅带的方法主要有定边喂膜法、蹼状枝晶法、绳带法和模板生长法其中产出率最高的方法为模板 生长法。 8、 晶体硅太阳电池表面梳状电极一般选用 铝银合金 做为材料 背电极的材料一般为 镍锡合金 但在丝网印刷工艺中 背电极一般采用银铝合金混合粉末为电极材料 以增强焊接性并形成背电极的欧姆接触。 三、简答题 1、试从温室效应非线性变化方面分析下面所述内容。 “灾难可能不会在 100 年后发生或者说它很可能会在 10 年后发生。我们不知道但是一旦发生它可能是 突然间发生几乎是一觉醒来这些城市就不见了。”- 2007 年 11 月 17 日联合国秘书长潘基文就全球气 候变暖发出的警告。(注请分析温室效应为什么是一个加速过程。) 答人类使用化石燃料产生的温室气体增加导致全球气候变暖使南北两极的冰层和高山积雪融化海平面 上升。 南北两极的冰层将阳光中70%80%的热量反射回去能够稳定两极海洋温度维持低温。如果冰层融化不 足够反射阳光海洋就会升温冰层加速度融化。 全球暖化导致北极永久冻土层的消融。永久冻土中含有远古时期的二氧化碳、甲烷等温室气体。光是北方 生物带和北极生态系统内的永久冻土带就含有大约7500亿吨有机碳全球暖化使这些气体释放出来进 一步加速地球的变暖进程。 2、试从多子扩散和少子漂移方面简述 p-n 结的形成过程。 太阳能光伏发电应用技术 4 答多数载流子的扩散运动。 P区内自由移动的空穴很多电子很少受主杂质几乎全部成为带负电的受主离子。 N区内自由移动的电 子很多空穴很少施主杂质几乎全部电离成为带正电的施主离子。由于电子和空穴的浓度差使空 穴从PN电