文 献 综 述

摘要:

在环境不断恶化、资源逐日紧缺、科技创新频繁的今天，对于清洁可再生能源的研究成为了热点,作为新能源产业的重要组成，我国的太阳能产业在近几年中得到了又快又好的发展,太阳能作为一种可再生能源，来源十分为广泛（光照），而且几乎不会产生环境污染，而其转换效率作为太阳能电池最重要的性能参数，怎样才能提高其指标成为了研究人员们的不断攀登的峰峦。

1.简介

与矿物燃料相比，太阳能具有清洁和可在生等独特优点。将太阳能直接转换为热能和电能是广大科学家的目标。太阳能的利用分为光电转换和集热两种，前者主要有太阳能电池，后者主要有太阳能热水器、太阳能温室等。利用半导体材料的光伏效应原理把太阳光能转换成电能称太阳能光伏技术，这也是太阳能电池的主要原理。

对光生伏特效应的研究最早可追溯到1839年，到上世纪五十年代，太阳能利用领域出现了两项重大突破:一是1954年美国贝尔实验室研制出效率为6%的实用型单晶硅电池;是1955年以色列科学家提出了选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项突破既是太阳能利用进入现代发展时期的划时代标志，也是人类能源技术又一次变革的技术基础。

2.太阳能电池特性

太阳能电池的基本结构是半导体吸收物质形成非对称结构p-n结。半导体材料吸收入射光后，产生载流子，由于非对称结构p-结，载流子输运到接触电极，进入外电路，为负载提供电能。

描述太阳能电池最重要的参数是短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。伏安特性曲线在电流轴的截距为短路电流，在电压轴的截距为开路电压。伏安特性曲线与负载电阻的欧姆定律直线 交点为工作电流和工作电压。短路电流或光生电流依赖于入射光强、量子效率以及两者的匹配程度。开路电压或光生电压依赖于短路电流与反向饱和电流的比值。肖克莱方程的理想二极管模型可以给出暗电流的表达式和伏安特性曲线，从而求解出太阳能电池最佳工作点对应的最佳工作电流、最佳工作电压、最大功率、填充因子和转换效率。应该根据最佳工作点的最佳负载电阻使用太阳能电池。

在真实的太阳能电池中，电阻损耗引起的串联电阻会降低电压，漏电短路引起的分流电阻会降低电流，理想因子将肖克莱方程修正为非理想二极管模型。

3.1太阳辐射

太阳发出的辐射能来自核聚变反应。每秒钟约有6#215;10¹¹kg的H2转变为He，净质量损失约为4#215;10³kg，这一质量损失通过爱因斯坦关系（E=mc²）转变为4#215;10¹²J的能量。此能量主要作为从紫外到红外和无线电频段（0.2至3）的电磁辐射发射出去。太阳的总质量目前约为2#215;10³⁰kg，估计有近乎恒定辐射能输出的相当稳定的寿命要超过100亿年。

在日#8212;#8212;地平均距离的自由空间内的同样辐射强度定义为太阳常数，其值为1353。当阳光到达地表时，大气层要使阳光减弱，主要原因是在红外波段的水汽吸收，紫外波段的臭氧层吸收，以及受飞尘和悬浮微粒的散射。大气层对地表处接收到的阳光的影响程度定义为”大气质量”（AM）。太阳与天顶夹角的正割（）称为大气质量，用以度量大气层路程与太阳正当顶时最短路程的相对值。