南京工业大学光伏工程考试试题及答案.doc
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1、一、 太阳能电池直流模型等效电路图, 各部分含义Rsh: 为考虑载流子产生与复合以及沿电池边缘表面漏电流而设计一个等效并联电阻。Rs: 为扩散顶区表面电阻、 电池体电阻及上下电极之间欧姆电阻等复合得到等效串联电阻。U: 太阳电池两端输出电压。I: 流过太阳电池单位面积电流。Iph:光生电流。Id: 二极管电流(暗电流)。二、 简述直拉法制备单晶硅工艺关键点多晶硅装料和熔化(熔料)将坩埚内多晶料全部熔化a.粉碎至合适大小b.装料时, 底部不能有过多空隙, 不能碰到坩埚上边缘c.抽真空, 充入保护气d.加热温度高于1412(引)种晶将籽晶放下经烘烤后, 使之接触熔体, 籽晶向上提拉, 控制温度使熔
2、体在籽晶上结晶; 缩颈 目在于降低或消除位错, 取得无位错单晶。放肩 使单晶长大到所需要直径尺寸。等径 单晶保持圆柱形生长.收尾 将单晶直径逐步缩小, 最终呈锥形, 以避免位错反延伸。三、 简述多晶硅制备方法答:多晶硅生产关键有两种方法: 铸锭多晶硅与硅带法。铸锭多晶硅: 将熔化硅注入石墨坩埚中, 经过定向凝固(布里奇曼法, 热交换法, 电磁连铸法, 浇铸法)即可取得掺杂均匀, 晶粒较大, 呈纤维状多晶硅铸锭。硅带法: 在熔融状态下硅两侧置有高熔点金属丝或其她丝状材料作为支撑, 经过两边丝状材料拉出熔融液面附着两丝中间, 冷却后直接成为膜状多晶硅。四、 简述光伏控制器基础功效光伏控制器应含有以
3、下基础功效: a) 预防蓄电池过充 b) 预防蓄电池过放 c) 提供负载控制功效 d) 光伏控制器工作状态信息显示 e) 防雷功效 f) 防反接功效 设计时还可依据需求设计带有数据传输接口或是信息化显示或联网控制等功效。 五、 简述影响晶体硅太阳能电池效率原因答案一禁带宽度Eg(某一定值出现峰值).温度(Th)少子复合寿命(越长越好)光强(聚光效果h)掺杂浓度及剖面分布表面复合速率(较低很好)串联电阻(Rs较小很好)金属栅线和光反射(金属栅线s光反射h)。答案二光学损失, 包含电池前表面反射损失、 接触栅线阴影损失以及长波段非吸收损失。电学损失, 它包含半导体表面及体内光生载流子复合、 半导体
4、和金属栅线接触电阻, 以及金属和半导体接触电阻等损失。这其中最关键是降低光生载流子复合, 它直接影响太阳能电池开路电压。光生载流子复合关键是因为高浓度扩散层在前表面引入大量复合中心。另外, 当少数载流子扩散长度与硅片厚度相当或超出硅片厚度时, 背表面复合速度对太阳能电池特征影响也很显著。六、 请画出二氧化钛作为电极染料敏化太阳能电池结构及二氧化钛作用a) 纳米TiO2在电池中起着关键作用, 其结构性能决定染料吸附多少。膜厚在10-15um是一个最优化厚度, 光电转换效率能达成最大值。b) 纳米TiO2对光吸收、 散射、 折射产生关键影响, 光照下太阳光在薄膜内被染料分子反复吸收, 大大提升染料
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