多晶硅太阳能电池
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析
多晶硅太阳能电池的制备及性能分析多晶硅太阳能电池是利用多晶硅材料制成的太阳能电池,其具有高效的光电转换效率和长期的使用寿命,因此在太阳能领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍多晶硅太阳能电池的制备过程和性能分析。
一、多晶硅太阳能电池的制备过程1. 多晶硅的晶化多晶硅太阳能电池的制备需要使用多晶硅材料。
多晶硅材料是由多个单晶硅颗粒组成的,具有高晶界密度和低晶界带来的高电导率等性质。
因此,制备多晶硅太阳能电池的第一步是将硅原料进行晶化,得到多晶硅材料。
多晶硅的晶化方法主要有四种:氧化法、分解法、毒素氯化氢等化学气相沉积法和气-液界面沉积法。
其中,氧化法是最为常用的方法。
该方法的具体步骤为:将粉末状的硅原料加入制备装置,加热至其中心温度高于硅的熔点,保持一定时间使其成为液态,然后冷却,使其再次成为固态,形成多晶硅材料。
2. 多晶硅的切片制备多晶硅太阳能电池需要将多晶硅材料切成薄片,以便进行后续的加工。
多晶硅的切片方法主要有两种:线锯法和磨料法。
线锯法是先将多晶硅材料用钢丝锯切割成薄片,再用化学溶液进行酸蚀去边。
磨料法则是在多晶硅材料上撒上磨料,通过磨削将其切割成薄片。
3. 多晶硅薄片的清洗多晶硅薄片在切片过程中会留下微小的缺陷和杂质,这些对太阳能电池的制备会产生影响。
因此,需要对多晶硅薄片进行清洗。
多晶硅薄片的清洗方法主要有两种:化学法和物理法。
化学法是将多晶硅薄片浸泡在各种酸或碱溶液中,通过化学反应清除杂质和缺陷。
物理法是利用喷雾和超声波等物理手段清洗多晶硅薄片。
4. 制备太阳能电池将清洗后的多晶硅薄片进行切割,形成多晶硅太阳能电池的芯片。
将芯片进行表面处理,覆盖p型和n型材料,并在表面涂覆透明导电膜。
制备好后的多晶硅太阳能电池即可使用。
二、多晶硅太阳能电池性能分析1. 光电转换效率光电转换效率是太阳能电池的重要性能指标,也是判断多晶硅太阳能电池性能的重要指标。
光电转换效率越高,代表着太阳能电池将太阳能转化为电能的效率越高。
多晶硅太阳能电池
的应用 前景 。
力 。优异 的高 倍 率储 能 性 能在 水 系 和有 机
系 电解液 中 均 能 实 现 , 性 能 超 过 美 国提 该
多 晶 硅 太 阳 能 电 池
据美 国“ 技术 评 论 ” 网站报 道 , 省理 麻
光线发 生弯 曲 , 当光 线 到达 电池 的背 面 时 , 它不 会被 直 接 反 射 出去 , 是 被小 角 度 反 而
16 司正 在兴 建 一 座试 验 工厂 , 生产 36公 以
完全尺寸 的太 阳能 电池 ( 约 l 米 宽 ) 大 5厘 。
从而使 电池效 率下 降 。但 萨 克斯 通 过 蚀 刻 金属条表 面 , 使其 变 得像 面增 加 纹 理 一 样 的效
最后一项 发 明是使 用一 套 宽 平 的金 属 条来 汇 集通 过 细银 丝 传 来 的 电 流 。通 常 , 这些金 属 条会 阻碍 光 线 进 入 太 阳 能 电 池 ,
20 0 8年 第 1期 ( 第 1 8期 ) 总 0
电池 每产 生 1瓦 的 电力 , 要 2 1美 元 。 需 .
孑 一 微孑 三维 层 次孔 结 构 和局 域 石 墨 片层 L L 结构 的 H G P C材 料 。实验 结 果证 明 , P C HG
20 0 8年 第 1期 ( 第 1 8期 ) 总 0
出 的 P G (h a esi f N w G n r N V teP 咖 r p 0 a e e e- h r ai f eil) 率 指标 。 如果 进 一 步 提 t no hce 功 o V 高 电解 液 的 工 作 电 压 , 保 持 优 于 P G 在 N V
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多晶硅还是单晶硅的太阳能电池更好?
多晶硅还是单晶硅的太阳能电池更好?太阳能电池是一种利用光化学效应将太阳能转换为电能的装置。
而多晶硅和单晶硅则是制造太阳能电池常用的两种材料。
那么,我们应该选用哪种材料制造太阳能电池呢?下面将详细阐述多晶硅和单晶硅太阳能电池的优缺点,以便读者在选择时做出明智的决策。
1. 多晶硅太阳能电池(Polycrystalline Silicon Solar Cell)是一种由多块无定形硅晶体拼接而成的太阳能电池。
其制造工艺相对单纯,成本也相对较低,因此价格也更加实惠。
另外,多晶硅太阳能电池的平均寿命在20年以上,也具有一定的耐候性和抗损耗性。
但是,多晶硅太阳能电池也存在一些缺陷。
首先,其转换效率相对来说较低,一般只能达到14%左右,这意味着需要更大的面积来收集足够的光能。
其次,多晶硅太阳能电池的光电转化效率会随着温度升高而下降,影响它的使用寿命。
2. 单晶硅太阳能电池(Monocrystalline Solar Cell)是由高纯度单个硅晶体在高温高压环境下生长而成的太阳能电池。
因此,其精密制造的过程使其能够具有更高的转换效率。
单晶硅太阳能电池的转换效率可以达到20%左右,甚至高达24%左右,功率输出也更大,所需的面积也较小。
然而,单晶硅太阳能电池也存在一些缺陷。
制造工艺复杂,成本较高,导致其价格比多晶硅太阳能电池更为昂贵。
此外,随着时间的推移,单晶硅太阳能电池会因极端温度和高光照强度而逐渐降低其转换效率,因此它的寿命相对较短。
3. 总结多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池在转换效率、制造成本、使用寿命和工艺复杂度等方面存在一定差异。
因此,选择哪种材料取决于不同用户的需求和预算限制。
如果是对价格要求更加敏感的用户,多晶硅太阳能电池可能是更好的选择;如果您更注重高效能和稳定性,那么单晶硅太阳能电池可能更适合您。
总之,在实际使用过程中,我们可以根据自己的需求和预算来做出明智的决策。
4. 推荐阅读:太阳能电池板的未来发展随着太阳能电池板的应用越来越广泛,制造商也在不断努力提高其转换效率和稳定性。
topcon光伏电池的基本结构,其技术特点 -回复
topcon光伏电池的基本结构,其技术特点-回复【topcon光伏电池的基本结构,其技术特点】光伏电池是一种将太阳光能够直接转化为电能的半导体器件。
随着能源需求和环境保护的日益重视,光伏电池作为一种可再生、清洁、低碳排放的能源技术,受到了广泛关注。
在众多的光伏电池技术中,topcon光伏电池以其高效率、稳定性和可靠性被认为是未来发展方向之一。
本文将介绍topcon光伏电池的基本结构和其技术特点。
一、topcon光伏电池的基本结构topcon光伏电池是一种以n型多晶硅材料为主要基片的太阳能电池。
相比于传统pn结太阳能电池,topcon电池具有更加复杂和精细的结构。
其基本结构包括以下几个部分:1. 基片(Substrate):topcon光伏电池的基片采用n型多晶硅材料,具有较高的导电性能和光吸收能力。
通过掺杂和控制电极形成,形成一个p-n 结,实现电流的产生和传输。
2. 透明导电膜(Transparent Conductive Oxide, TCO):在n型多晶硅基片上,涂覆一层透明导电膜,如氧化锡(SnO2)或氧化锌(ZnO)。
透明导电膜的作用是传输电子、导电,并且具有良好的透明性,允许太阳光进入到下层的硅基片中。
3. 上层电极(Front Electrode):在透明导电膜上方,通过打孔、真空沉积或其他工艺形成接触电极。
这一层电极主要用于收集从n类型硅基片中产生的电流。
4. 金属背电极(Metal Back Electrode):在p-n结的反面,使用金属电极进行接触,收集从p类型硅基片中产生的电流。
通过上述结构的设计和组合,topcon光伏电池能够利用太阳光子的能量分离电子和空穴,从而产生电流。
二、topcon光伏电池的技术特点1. 高效率:topcon光伏电池通过优化电子和空穴的收集效率,以及降低光子的反射和损耗等手段,提高了光电转换效率。
因此,与传统的pn结太阳能电池相比,topcon光伏电池具有更高的能量转换效率,可以更有效地利用太阳能资源。
单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池的工作原理及区别1
单晶硅、多晶硅、非晶硅、薄膜太阳能电池的工作原理及区别硅太阳能电池的外形及基本结构如图1。
其中基本材料为P型单晶硅,厚度为0.3—0.5mm左右。
上表面为N+型区,构成一个PN+结。
顶区表面有栅状金属电极,硅片背面为金属底电极。
上下电极分别与N+区和P区形成欧姆接触,整个上表面还均匀覆盖着减反射膜。
当入发射光照在电池表面时,光子穿过减反射膜进入硅中,能量大于硅禁带宽度的光子在N+区,PN+结空间电荷区和P区中激发出光生电子一一空穴对。
各区中的光生载流子如果在复合前能越过耗尽区,就对发光电压作出贡献。
光生电子留于N+区,光生空穴留于P区,在PN+结的两侧形成正负电荷的积累,产生光生电压,此为光生伏打效应。
当光伏电池两端接一负载后,光电池就从P区经负载流至N+区,负载中就有功率输出。
太阳能电池各区对不同波长光的敏感型是不同的。
靠近顶区湿产生阳光电流对短波长的紫光(或紫外光)敏感,约占总光源电流的5—10%(随N+区厚度而变),PN+结空间电荷的光生电流对可见光敏感,约占5%左右。
电池基体域产生的光电流对红外光敏感,占80—90%,是光生电流的主要组成部分。
iS电E1•太阳能电池的基本结构及工作原理2.单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池,它的构成和生产工艺已定型,产品已广泛用于宇宙空间和地面设施。
这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。
为了降低生产成本,现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽。
有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。
将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米。
硅片经过成形、抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片。
加工太阳能电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。
扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。
这样就在硅片上形成PN 结。
然后采用丝网印刷法,将配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉,至此,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍(1)北极星电力网技术频道作者: 2010-12-13 17:12:07 (阅606次)所属频道: 太阳能电源关键词: 太阳能电池单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。
并在表面把一13nm。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。
Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cmX2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cmX5cm)转换效率达8.6%。
单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。
为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。
多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350-450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因此实际消耗的硅材料更多。
为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。
多晶硅太阳能电池的工作原理
多晶硅太阳能电池的工作原理多晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的一种太阳能电池技术。
它利用光的能量转化为电能,为人们提供了清洁的、可再生的能源。
本文将详细介绍多晶硅太阳能电池的工作原理,以及其在能源产业中的应用。
1. 多晶硅太阳能电池的结构多晶硅太阳能电池由多个薄片组成,每个薄片由多晶硅晶体构成。
这些多晶硅晶体的晶粒大小不一,边界存在缺陷,因此电池片的效率相对较低。
2. 光的入射与吸收多晶硅太阳能电池的工作原理是通过吸收光的能量来产生电流。
当太阳光照射到电池片表面时,光子的能量被多晶硅吸收,将光能转化为电能。
这个过程涉及到光子的能量交给半导体中的电子,使其跃迁到导电带,从而形成电流。
3. 光生电流的产生光子的能量跃迁到导电带后,会形成电子-空穴对。
多晶硅太阳能电池中,导电带是由硅晶体中的自由电子组成,而空穴则是缺乏电子的位置。
这些电子-空穴对的形成会导致在导电带中形成光生电流。
4. 电流的收集光生电流在电池片内流动,并通过金属导线传输出来。
多个电池片会连接在一起形成电池组,通过串联和并联的方式提高电压和电流的输出。
电池组可通过电流收集器将电能供给外部设备或储存起来。
5. 多晶硅太阳能电池的效率多晶硅太阳能电池的效率受到多个因素的影响。
首先,晶粒的大小和晶界缺陷会影响电池的效率。
晶粒越大、晶界缺陷越少,电池的效率越高。
其次,电池片的厚度也会对效率产生影响。
较薄的电池片可以提高透过率,但会降低光吸收量。
最后,表面反射和损耗也会对电池的效率造成一定影响。
6. 多晶硅太阳能电池在能源产业中的应用多晶硅太阳能电池广泛应用在能源产业中。
它可以用于家庭光伏发电系统,将太阳光转化为电能,为家庭供电。
此外,多晶硅太阳能电池还能应用于大型光伏电站、太阳能电池板等领域,为整个社会提供清洁的能源。
总结:多晶硅太阳能电池通过吸收光能将其转化为电能,在能源领域扮演着重要的角色。
通过工作原理的介绍,我们可以更好地理解多晶硅太阳能电池的运作方式及其在能源产业中的应用。
多晶硅太阳能电池生产工艺
太阳能电池光电转换原理主要是利用太阳光射入太阳能电池后产生电子电洞对,利用P-N 接面的电场将电子电洞对分离,利用上下电极将这些电子电洞引出,从而产生电流。
整个生产流程以多晶硅切片为原料,制成多晶硅太阳能电池芯片。
处理工艺主要有多晶硅切片清洗、磷扩散、氧化层去除、抗反射膜沉积、电极网印、烧结、镭射切割、测试分类包装等。
生产工艺主要分为以下过程: ⑴ 表面处理(多晶硅片清洗、制绒)与单晶硅绒面制备采用碱液和异丙醇腐蚀工艺不同,多晶硅绒面制备采用氢氟酸和硝酸配成的腐蚀液对多晶硅体表面进行腐蚀。
一定浓度的强酸液对硅表面进行晶体的各相异性腐蚀,使得硅表面成为无数个小“金字塔”组成的凹凸表面,也就是所谓的“绒面”,以增加了光的反射吸收,提高电池的短路电流和转换效率。
从电镜的检测结果看,小“金字塔”的底边平均约为10um 。
主要反应式为:32234HNO 4NO +3SiO +2H O Si +−−−→↑氢氟酸2262SiO 62H O HF H SiF +→+这个过程在硅片表面形成一层均匀的反射层(制绒),作为制备P-N 结衬底。
处理后对硅片进行碱洗、酸洗、纯水洗,此过程在封闭的酸蚀刻机中进行。
碱洗是为了清洗掉硅片未完全反应的表面腐蚀层,因为混酸中HF 比例不能太高,否则腐蚀速度会比较慢,其反应式为:2232SiO +2KOH K SiO +H O →。
之后再经过酸洗中和表面的碱液,使表面的杂质清理干净,形成纯净的绒面多晶硅片。
酸蚀刻机内设置了一定数量的清洗槽,各股废液及废水均能单独收集。
此过程中的废酸液(L 1,主要成分为废硝酸、氢氟酸和H 2SiF 6)、废碱液(L 2,主要成分为废KOH 、K 2SiO 3)、废酸液(L 3,主要成分为废氢氟酸以及盐酸)均能单独收集,酸碱洗后均由少量纯水洗涤,纯水预洗废液(S 1、S 2、S 3)和两级纯水漂洗废水(W 1),收集后排入厂区污水预处理设施,处理达标后通过专管接入清流县市政污水管网。
光伏板材料的种类
光伏板材料的种类光伏板材料是太阳能光伏发电系统中的核心组成部分,其选择对于光伏系统的性能和效率具有重要影响。
在回答你的问题之前,我将会介绍几种常见的光伏板材料,包括单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜太阳能电池。
1.单晶硅:单晶硅是最常见的光伏板材料之一,也被称为单晶硅太阳能电池。
它由高纯度的硅单晶材料制成,具有非常高的效率和稳定性。
单晶硅电池的外观为深蓝色或黑色,具有光滑的外表。
单晶硅光伏板通常具有较高的转换效率和较长的寿命,但成本较高。
2.多晶硅:多晶硅也是一种常用的光伏板材料,由由多个晶体颗粒组成。
与单晶硅相比,多晶硅制造成本较低,但效率稍低。
多晶硅光伏板的颜色通常呈现浅蓝色,表面较粗糙。
尽管多晶硅的效率相对较低,但它在大规模生产中具有成本优势。
3.非晶硅:非晶硅光伏板材料是一种非晶态硅材料,通常具有较薄的厚度。
它由非晶硅薄膜沉积在基板上形成。
非晶硅电池的制造成本更低,而且可以灵活地应用于各种形状和尺寸的表面。
然而,非晶硅电池的效率较低,并且随着时间的推移可能会有一定的功率衰减。
4.薄膜太阳能电池:薄膜太阳能电池采用一种或多种材料的薄膜形式制成,如铜铟镓硒(CIGS)、铜铟镓硫(CIGS)或硒化镉(CdTe)。
薄膜太阳能电池具有较低的制造成本、较小的重量和较高的灵活性。
然而,薄膜太阳能电池的效率通常较低,且在长时间使用中可能出现功率衰减。
总体而言,不同的光伏板材料具有各自的优势和劣势,选择合适的材料取决于特定应用的需求,如预算、空间限制、效率和可持续性等因素。
随着技术的进步和研究的不断发展,未来可能会涌现出更多种类的光伏板材料。
单晶硅_多晶硅_非晶硅的区别和性能差异
单晶硅_多晶硅_非晶硅的区别和性能差异单晶硅,多晶硅,非晶硅的区别和性能差异一、单晶硅太阳能电池名称:单晶硅英文名: Monocrystalline silicon单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分。
硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999,,甚至达到99.9999999,以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的?A族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的?A族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
二、多晶硅太阳能电池名称:多晶硅英文名:polycrystalline silicon性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410?。
沸点2355?。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
加热至800?以上即有延性,1300?时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅太阳能电池原理
多晶硅太阳能电池原理
多晶硅太阳能电池是一种常见的太阳能电池类型,其工作原理如下:
1. 光的吸收:多晶硅太阳能电池的表面有一层特殊的材料,称为P-N结。
当太阳光照射到P-N结上时,光子和多晶硅中的原子相互作用,使得光子的能量被传递给多晶硅。
2. 光生电子-空穴对的生成:当光子的能量传递到多晶硅中的原子时,原子中的电子会被激发,跳到更高的能级,留下一个叫做“空穴”的空位。
这样,光子的能量被转化成了电子-空穴对的形式。
3. 电子的漂移:在多晶硅中,由于P-N结的特殊性质,电子会被吸引到P区域,而空穴则被吸引到N区域。
这样,形成了电子在P区域和空穴在N区域之间的电势差,即电场。
4. 电流的产生:当负载连接到多晶硅太阳能电池上时,电子会通过外部电路流动,从而产生电流。
这个电流可以被用来驱动电子设备或被储存起来以备后用。
总的来说,多晶硅太阳能电池的工作原理是通过太阳光的吸收和光生电子-空穴对的生成,利用P-N结的特殊性质和电势差产生电流。
这种太阳能电池的主要优点是成本相对较低,相对高的能量转换效率和较长的使用寿命。
单晶硅多晶硅转换效率
单晶硅多晶硅转换效率
单晶硅和多晶硅是两种常见的太阳能电池材料。
它们的主要区别在于晶体结构:单晶硅是由单个晶体组成的,而多晶硅是由多个晶体组成的。
这种差异使得它们在转换效率、光学性能和电学性能等方面有所不同。
单晶硅的转换效率通常高于多晶硅。
在太阳能电池中,单晶硅的转换效率可以达到15% 至20%,而多晶硅的转换效率则在13% 至15% 之间。
这主要是因为单晶硅具有较高的晶体质量和较少的晶界,从而减少了电子在晶体中的散射和损失。
然而,多晶硅也有一些优点。
与单晶硅相比,多晶硅的生产过程更为简单,成本较低。
此外,多晶硅在高温环境下的稳定性较好,因此更适用于太阳能热利用等领域。
影响单晶硅和多晶硅转换效率的因素包括材料质量、晶体结构、生产工艺和电池设计等。
随着技术的不断进步,单晶硅和多晶硅的转换效率都有一定程度的提高。
在光伏领域,单晶硅和多晶硅都得到了广泛的应用。
单晶硅太阳能电池在实验室条件下的转换效率已经达到了26%,多晶硅太阳能电池也在实际应用中表现出良好的性能。
随着光伏市场的不断壮大,单晶硅和多晶硅在光伏领域的应用将继续扩大。
未来,单晶硅和多晶硅的转换效率仍有很大的提升空间。
研究人员正在通过改进生产工艺、优化电池设计和寻找新型材料等途径,进一步提高太阳能电池的转换效率。
此外,随着新型太阳能电池技术的不断涌现,如有机太阳能电
池、钙钛矿太阳能电池等,单晶硅和多晶硅可能面临一定的竞争压力。
总之,单晶硅和多晶硅在转换效率、成本和应用领域等方面各有优劣。
太阳能电池的分类与特点
太阳能电池的分类与特点太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,它由不同材料制成。
根据材料的不同,太阳能电池可以分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池等多种类型。
每种类型的太阳能电池都有其独特的特点和适用范围,下面将逐一介绍这些分类和特点。
1. 单晶硅太阳能电池:单晶硅太阳能电池是最常见的太阳能电池之一,它采用高纯度的单晶硅材料制成。
其特点包括高效率、长寿命和稳定性强。
单晶硅太阳能电池的高效率意味着单个电池的发电能力较强,因此在有限的面积内可以获得更多的电能。
此外,单晶硅太阳能电池通常具有较长的寿命,可在正常使用条件下运行20年以上。
然而,由于制造工艺较为复杂,单晶硅太阳能电池的成本较高,因此价格也相对较贵。
2. 多晶硅太阳能电池:多晶硅太阳能电池是另一种常见的太阳能电池类型,它由多晶硅材料制成。
与单晶硅太阳能电池相比,多晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,成本也较低。
然而,多晶硅太阳能电池的效率较低,发电能力相对较弱,但仍然可以满足家庭和商业用途的基本需求。
此外,多晶硅太阳能电池的寿命较长,可持续发电15年以上。
3. 非晶硅太阳能电池:非晶硅太阳能电池是一种采用非晶硅材料制成的薄膜太阳能电池。
与单晶硅和多晶硅太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的制造工艺更简单,可以在较大面积的基板上快速制造。
非晶硅太阳能电池还具有较高的灵活性,可以适应不同形状的物体,因此广泛应用于卷曲表面和柔性电子设备。
然而,与其他太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池的效率较低,需要更大的面积才能获得相同的发电能力。
4. 染料敏化太阳能电池:染料敏化太阳能电池是一种基于染料分子的太阳能电池。
它利用染料分子吸收光子,激发电子跃迁并产生电流。
相比于硅基太阳能电池,染料敏化太阳能电池具有灵活性好、制造工艺简单、成本低廉和透明度高等优势。
然而,染料敏化太阳能电池的稳定性较差,寿命较短,通常需在几年内更换。
多晶硅太阳能电池结构
多晶硅太阳能电池结构
多晶硅太阳能电池主要由以下结构组成:
1. 硅片:多晶硅材料经过液态硅成型工艺制成的一种半导体材料,具有良好的电学性质并且价格较低。
2. 正极泥:一种由金属铝和一些助剂组成的粘稠物,用来形成电池正极。
3. 背面场:背面场由金属铝构成,能够提高电池后面的电场强度,从而提高电池转化效率。
4. 金属电极:电池正极和负极由金属电极构成,用来收集电能并传输电流。
5. 硅片衬底:硅片衬底由玻璃或其他透明材料制成,可保护硅片同时还能够让光线透过,以便电池吸收阳光能量。
6. 焊带:连接电池电极和外部电池组的金属构件。
以上这些部件共同构成了一块多晶硅太阳能电池,当阳光照射到电池上时,电池会将光能转化成电能,从而产生电流。
钙钛矿和多晶硅的转换效率_概述说明以及解释
钙钛矿和多晶硅的转换效率概述说明以及解释1. 引言:1.1 概述:太阳能电池作为一种可再生能源的重要形式,已经被广泛研究和应用。
在太阳能电池中,钙钛矿太阳能电池和多晶硅太阳能电池是两个主要的技术路线。
钙钛矿太阳能电池因其高转换效率和低成本而备受关注,而多晶硅太阳能电池则具有稳定性和成熟度方面的优势。
本文旨在介绍并比较这两种不同类型太阳能电池的转换效率。
1.2 文章结构:本文分为以下几个部分进行论述。
首先,在“引言”部分将介绍文章的背景和目的。
接下来在第二部分“钙钛矿和多晶硅的转换效率”中,将对这两种不同类型太阳能电池进行简要介绍,并解释转换效率的定义与计算方法。
然后,在第三部分“影响钙钛矿转换效率的因素”中,将讨论材料特性、结构优化和工艺制备对钙钛矿转换效率的影响。
接着,第四部分“影响多晶硅转换效率的因素”将探讨纯度、结晶度和光损失对多晶硅转换效率的影响。
最后,在第五部分“结论与展望”中,将比较分析钙钛矿和多晶硅太阳能电池的转换效率,并探讨可能的改进策略和未来发展方向。
1.3 目的:本文的目的在于提供关于钙钛矿太阳能电池和多晶硅太阳能电池转换效率的综合概述。
通过深入分析这两种太阳能电池的特点及其影响转换效率的因素,我们可以更好地理解它们在应用中所面临的挑战,并为进一步研究和改进提供指导。
此外,我们还将对比这两种技术路线,以期为未来太阳能电池领域的发展提供有益的思路和建议。
2. 钙钛矿和多晶硅的转换效率2.1 钙钛矿太阳能电池简介钙钛矿太阳能电池是一种基于钙钛矿材料的薄膜太阳能电池。
它由正、负载流体,以及中间的带隙材料组成。
优质的钙钛矿电池具有较高的吸收系数和高度可调节的光学特性,因此具备优异的光吸收和光转换性能。
相对于传统硅基太阳能电池,钙钛矿太阳能电池表现出更高的光吸收系数、更低的制备成本以及更广泛的应用场景。
目前,它已逐渐成为可再生能源领域中备受关注的新型太阳能电力技术之一。
2.2 多晶硅太阳能电池简介多晶硅是常见的太阳能电池材料,也称为非单晶硅。
多晶硅太阳能转化率
多晶硅太阳能转化率
多晶硅太阳能电池是一种主要的太阳能电池,它使用多晶硅晶体作为半导体材料。
多晶硅太阳能电池的转化率是指它将太阳能转化为电能的效率。
多晶硅太阳能电池的转化率通常在15%至20%之间。
这
意味着只有太阳能辐射的15%至20%被转化为电能,其余的能量会被
反射或转化为热能。
多晶硅太阳能电池的转化率受到多种因素的影响,例如光伏材料的质量和结构、光照强度和光谱、温度和湿度等等。
在理想的条件下,多晶硅太阳能电池的转化率可以达到25%以上。
但是,在实际应用中,由于环境因素和生产工艺等原因,多晶硅太阳能电池的转化率通常较低。
为了提高多晶硅太阳能电池的转化率,研究人员采用了多种方法,例如改进光伏材料的制备工艺、设计更高效的光伏电池结构、优化光伏电池的电路连接和调节光伏电池工作温度等等。
这些方法可以显著提高多晶硅太阳能电池的转化率,从而增加太阳能电池的发电效率和经济效益。
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多晶硅太阳能电池结构
多晶硅太阳能电池结构一、引言随着全球能源问题的日益严重,太阳能电池作为一种可再生的清洁能源得到了广泛的关注和应用。
多晶硅太阳能电池是目前市场上应用最广泛的一种太阳能电池。
本文将介绍多晶硅太阳能电池的结构和工作原理。
二、多晶硅太阳能电池概述1. 多晶硅太阳能电池简介多晶硅太阳能电池是由多个不规则形状的晶体拼接而成,与单晶硅相比,制造成本较低,但转换效率略低。
2. 多晶硅太阳能电池特点(1)制造成本低;(2)适合大规模生产;(3)转换效率较高。
三、多晶硅太阳能电池结构1. 正面结构(1)透明导电玻璃:用于保护光敏材料和传输光线;(2)光敏材料:多晶硅层,吸收光线并产生光伏效应;(3)背接触:铝箔或铜箔等金属材料,用于电流的收集和导出。
2. 背面结构(1)反射层:提高光的利用率;(2)背接触:铝箔或铜箔等金属材料,用于电流的收集和导出;(3)多晶硅层:吸收光线并产生光伏效应。
四、多晶硅太阳能电池工作原理1. 光敏材料吸收光线太阳能电池中的多晶硅层吸收光线,将其转化为电子和空穴。
2. 电子与空穴产生漂移运动在多晶硅中,电子和空穴被外加电场分离,产生漂移运动。
3. 电子和空穴在PN结处重新组合当电子和空穴到达PN结处时,它们会重新组合并释放出一个能量等于带隙能量差的光子。
4. 光子被透明导电玻璃反射回来透明导电玻璃可以反射一部分未被吸收的光线,使之再次进入多晶硅层进行利用。
五、总结本文介绍了多晶硅太阳能电池的概述、特点、结构以及工作原理。
多晶硅太阳能电池具有制造成本低、适合大规模生产、转换效率较高等优点,是目前市场上应用最广泛的一种太阳能电池。
单晶硅,多晶硅,非晶硅的区别和性能差异
单晶硅,多晶硅,非晶硅的区别和性能差异一、单晶硅太阳能电池名称:单晶硅英文名:Monocrystalline silicon单晶硅是一种比较活泼的非金属元素,是晶体材料的重要组成部分。
硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。
不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。
用于制造半导体器件、太阳能电池等。
用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。
熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。
单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。
超纯的单晶硅是本征半导体。
在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。
单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
单晶硅主要用于制作半导体元件。
用途:是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等。
二、多晶硅太阳能电池名称:多晶硅英文名:polycrystalline silicon性质:灰色金属光泽。
密度2.32~2.34。
熔点1410℃。
沸点2355℃。
溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。
硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。
加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。
常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。
高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。
具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。
多晶硅是单质硅的一种形态。
熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。
多晶硅太阳能电池分类
多晶硅太阳能电池分类多晶硅太阳能电池是目前最常见的太阳能电池之一,其制造工艺简单、成本低廉,因此在市场上占有很大的比重。
本文将详细介绍多晶硅太阳能电池的分类。
一、基础概念多晶硅太阳能电池是由多个晶粒组成的,每个晶粒都是单晶硅,但它们的方向不同,因此被称为多晶硅。
其工作原理是利用光子击中太阳能电池板上的半导体材料,使得材料中的自由电子被激发出来,从而形成电流。
二、分类方式1.按照制造工艺分类:(1)氧化物法制备的多晶硅太阳能电池:这种制备方法使用SiHCl3和O2反应生成SiO2和HCl气体,在高温下还原生成Si。
这种方法生产出来的多晶硅太阳能电池效率较低,但成本较低。
(2)金属加热法制备的多晶硅太阳能电池:这种方法使用金属作为催化剂,在高温下将SiH4分解成Si并沉积在金属基板上。
这种方法生产出来的多晶硅太阳能电池效率较高,但成本较高。
2.按照外观形状分类:(1)方片型多晶硅太阳能电池:这种电池外形呈正方形或长方形,通常用于大规模的光伏发电站。
(2)圆片型多晶硅太阳能电池:这种电池外形呈圆形,通常用于小型家用太阳能系统。
3.按照性能指标分类:(1)高效率多晶硅太阳能电池:这种电池的转换效率可以达到20%以上,但成本较高。
(2)中效率多晶硅太阳能电池:这种电池的转换效率在15-20%之间,成本适中。
(3)低效率多晶硅太阳能电池:这种电池的转换效率在15%以下,但成本较低。
三、优缺点分析1.优点:(1)制造工艺简单,成本低廉;(2)稳定性好,在长期使用过程中不易出现问题;(3)适合大规模生产和应用;(4)光谱响应范围广泛,适合在不同光照条件下使用。
2.缺点:(1)转换效率较低,无法满足高功率需求;(2)外观形状和尺寸受到限制,不够灵活多样化;(3)在高温环境下性能会有所下降。
四、应用领域多晶硅太阳能电池广泛应用于家庭光伏发电、商业光伏发电、工业光伏发电等领域。
同时,它也可以作为太阳能灯具、太阳能车载系统等太阳能产品的核心部件。
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摘要在全球气候变暖、人类生态环境恶化、常规能源短缺并造成环境污染的形势下,可持续发展战略普遍被世界各国接受。
光伏能源以其具有充分的清洁性、绝对的安全性、资源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其它常规能源所不具备的优点,被认为是二十一世纪最重要的新能源。
由于不可再生能源的减少和环境污染的双重压力,使得光伏产业迅猛发展;太阳电池的发展也日新月异。
太阳能电池的发展历程,详细介绍了多晶硅太阳能电池的各种工艺,多晶硅太阳能电池的结构、特点,以及多晶硅的制备方法,并展望了多晶硅太阳能电池的研究趋势。
关键词:多晶硅太阳能电池发展趋势目录绪言 (3)一.太阳能电池概述 (4)1.1太阳能电池简介 (4)1.2太阳能电池原理 (4)1.3太阳能电池材料 (5)二.多晶硅太阳电池的制造 (6)三.多晶硅生产工艺分析 (7)3.1不同硅原子种类太阳能电池商业化的比较 (7)3.2多晶硅太阳能电池生产工艺分析 (8)3.3多晶硅太阳能电池影响因素分析 (8)四.多晶硅电池应用前景分析 (9)参考文献 (10)绪言鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加, 世界上许多国家掀起了开发和利用新能源的热潮。
在新能源中, 特别引人瞩目的是不断地倾注于地球的永久性能源——太阳能。
太阳能是一种干净、清洁、无污染、取之不尽用之不竭的自然能源,将太阳能转换为电能是大规模利用太阳能的重要技术基础, 世界各国都很重视。
利用太阳能有许多优点,光伏发电将为人类提供主要的能源,但目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本应该是我们追求的最大目标,从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。
多晶硅,这种原本主要用作电子芯片领域的原材料,在中国成为各地争上的产业,虽然在2008年曾因金融危机的影响,但是作为一种新型的产业其具有极强的生命力。
中国电子材料行业协会给国家发改委的一份行业报告显示,到2009年6月底,我国已有19家企业多晶硅项目投产,产能规模达到3万吨/年,另有10多家企业在建,扩建多晶硅项目,总规划产能预计到2010年将超过10万吨。
而2008年我国多晶硅的总需求量才17000吨。
这些产能若全能兑现,将超过全球需求量的2倍以上。
一.太阳能电池概述1.1太阳能电池简介太阳能电池是一种能量转换的光电元件,它是由太阳光照射后,把光的能量转换成电能,此种光电元件称为太阳电池。
从物理学的角度来看,有人称之为光伏电池。
太阳电池的种类很多,依材料的种类来分,可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅、Ⅲ-V族(如砷化镓GaAs 、磷化铟InP、磷化镓铟InGaP) 、II-VI族(如碲化镉CdTe、硒化铟铜CuInSe)等。
太阳能电池是在1954实验室制造出来的,时研究的动机是希望能替偏远地区有通讯系统提供电源,不过由于效率太低,造价太高,缺乏商业价值。
与此现时,世界超级大国美国、苏联正如火如荼在实施着太空计划,因为人阳能电池具有不可取代的重要性,使得太阳能电池找到了新的发展领域。
从1957射第一颗人造卫星开始至1969人登陆月球,太阳能电池在太空飞行任务中肩负着重要的角色,其发展也达到了一个颠峰的境界。
但因为太阳能电池造价昂贵,制约了其应用范围。
太阳能电池发电与居民生活用电相结合,在美国、日本德国等发达国家开始推广与城市发电系统相并联的太阳能电池发电系统。
此一发电系统的建立大大地缓解了筹建大型发电厂的压力,节约了用地,也减少了对环境的破坏。
近年来,太阳能电池生产技术不断得到研究开发,生产成本不断降低,电池转换效率不断提高,太阳能电池的应用日益普及并拓展,已日渐成为电力供应的重要来源。
1.2太阳能电池原理太阳能电池发电是基于电子--穴移动原正面以单晶硅太阳能电池为例。
单晶硅是指硅与硅原子间按照顺序规则的排列。
硅(Si)的原子序数为4,其电子组态为(1s 2s 2p 3s 3p),其中内层的10个电子(1s 2s 2p),被原子核紧密的束缚着,而外层的4个电子(3s 3p)受到原子核的束缚较小,如果得到足够的能量,则可使其脱离原子束缚而成为自由电子,硅原子外层的这4个电子又称为价电子,而硅的晶体结构是属于钻石晶体,每个原予与邻近的四个硅原子形成共价键,在纯硅之中掺人三价的杂质原子,例如硼原子,此三价的杂质原子,将取代硅原子的位置,因为硼原子只有三个电子可供与邻近的硅原子形成共价键,所以硼原子的周围会产生一个空缺,可供电子填补,这个可填补电子的空穴即称为电洞。
电洞在电学中可视为一可移动且带正电的载子。
因为电洞可接受一个电子,所以掺入三价杂质原子又称为受体,而一个掺入三价杂质的半导体,即称为P型半导体。
同理,如果在纯硅之中掺入五价的杂质原子,例如磷原子(P),此五价的杂质原子,将取代硅原子的位置,因为磷原子具有五个价电子,其中四个价电子分别与邻近的四个硅原子形成共价键,而多出一个自由电子,该电子为一带负电的载子,因为五价的杂质原子可提供一个自由电子,故称此五价的杂质原子为施体,而掺了杂质的半导体称为N型半导体。
一般太阳能电池就是以掺杂少量硼原子的P型半导体作基板,然后再用高温热扩散的方法,把浓度略高于硼的磷掺入P型基板内,形成P-N接面,这P-N接面是由带正电的施体离子与带负电的受体离子所组成,在该正、负离子所在的区域由,存在内建电位,这一内建电位,可驱赶在此区域中的可移动电载子,故此区域称之为空乏区。
当太阳能光照射到P-N结构的半导体时,光子所提供的能量把半导体中的电子激发出来,产生电子-电洞对,电子与电洞均受内建电位的影响,电洞往电场的方向移动,而电子则与相反的方向移动。
用导线将此太阳能电池与一负载连接,形成一个回路,就产生电流流过负载,此即为太阳能电池发电原理。
1.3太阳能电池材料太阳能辐射光谱主要以可见光为中心,其分布范围从0.3微米的紫外光到数微米的红外光为主,若以光子的能量来换算,则约在0.4Ev(电子伏特) 到4eV之间,经实验,只有当光子能量大干半导体能隙的能量时,光子才被半导体吸收,且被吸收的光子能量也只相当于半导体能隙的能量,使半导体产生电子-电洞,而其余的能量以热的形式散发。
一般来说,理想的太阳能电池材料必须具有如下特性:能隙在1.1eV到1.7eV之间;直接能隙半导体或易于得到的间接能隙半导体;组成的材料无毒性,可利用薄膜沉积的技术,并可规模化生产;有良好的光电转换效率;具有长时间的稳定性。
据测定,硅的能隙为1.12eV,且是地球上蕴含量居第二的元素,本身无毒性,它的氧化物既稳定又不具水溶性,因此硅在半导体工业的发展中担负着重要的角色,具备了深厚的基础,目前太阳能电池硅仍为主要原料。
二.多晶硅太阳电池的制造多晶硅太阳电池的制造工艺和单晶硅太阳电池相差不大,所用的设备相同,只是在制造多晶硅太阳电池时要尽量降低其晶界对光生载流子的复合损失。
目前采用的方法有:(1)磷和铝吸杂。
在多晶硅表面沉积磷或铝层,或用三氯氧磷液态源进行高温下高浓度预扩散,在表面产生缺陷,高温下杂质可能在高缺陷区富集,再将该层去掉即可除去一些杂质。
磷和铝吸杂的效果与基片原来的状态有很大关系,特别是氧和碳的含量,氧碳含量高时效果不好。
(2)氢气钝化。
实验室中在约450℃下用气氛(20%氢+80%氮气)对晶界进行氢钝化处理,可大大降低晶界两侧的界面态,从而降低晶界复合,提高太阳电池效率。
多晶硅太阳电池大部分采用氮化硅做减反射膜,主要用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法,在制备氮化硅的过程中也会有等离子态的氢对多晶硅晶界起氢钝化作用。
(3)建立界面场。
通过对多晶硅太阳电池的n型区晶界重掺杂磷,磷向晶界两侧扩散形成n+-n界面结构,在p型区晶界重掺杂铝,铝亦向晶界两侧扩散形成p+-p界面结构,这两种结构在相应边界产生的界面场均能阻止该区的光生少子在晶界面处复合,从而大大提高太阳电池效率。
三.多晶硅生产工艺分析3.1不同硅原子种类太阳能电池商业化的比较依据硅原子不同的结构方式,区分为单晶硅多晶硅、非晶硅三类。
应用于商业化生产的太阳电池,目前市场上主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅三大类。
单晶硅和多晶硅产品已成为目前太阳能电池产品应用的主流。
单晶硅电池以其转换效率高(24.7%)质量稳定等特点在国际市场上得到了广泛的应用。
单晶硅产品的技术发展有很大的空间,国际上许多生产厂家和研发机构在努力进行科学研究,可用于商业化生产的高效率产品不断出现。
但单晶硅对原料的纯度要求高(99.999999999%),生产成本居高不下,制约了单晶硅在普通领域的广泛推广应用。
多晶硅太阳电池以其转换效率较高(19.8%),性能稳定和成本适中而得到越来越广泛的应用。
多晶硅太阳能电池对原料的纯度要求低,原料的来源渠道也较为广阔,可由铸锭而成,适合大规模商业化生产,多线切割工艺可为电池生产提供不同规格的硅片,以适应不同用途,并使生产成本大大降低。
目前多晶硅太阳能电池已超越单晶硅的产量,占据市场的主导地位。
非品硅太阳能电池转换效率较低(14.5%),目前,市场上规格品种比较单一。
非晶硅电池的生产成本低廉,非常适合低价市场的要求。
但由于该类产品的性能极不稳定,电池衰减快,效率低下等因素的影响,其应用市场受到了制约。
鉴于上述未解决的技术难题,世界的一些较大的非品硅生产厂商也以各种理由停止了生产。
就移动环境的使用效果来说,目前以太空级(蒸镀式)的单晶硅太阳能电池较为可靠;但在固定式(静止)的环境下,应用印刷式的多晶硅太阳能电池能取得更高的性价比。
3.2多晶硅太阳能电池生产工艺分析多晶硅太阳能电池生产过程一般经过熔铸晶片、制作电池工段。
其生产工艺流程示意如下:硅料熔化-铸硅锭-切割硅碇-制硅片-硅片清洗-硅片测试-硅片腐蚀-扩散制结等离子刻蚀-HF腐蚀-PECVD减反射膜-印刷背电极-背场烧结-正面电极印刷及烧结-电池测试、分选-入库或出售。
多晶硅片工段:生产多晶硅片的主要原料为多硅,制作工序为:(1)准备坩埚:二氧化硅(硅石)坩埚需涂上一层专门的材料目的是防止融化的硅粘在坩埚上。
(2)准备多硅:主料多硅被洗净之后再放进坩埚。
(3)硅锭生产:在坩埚里放进大约240公斤的硅原料,用HEM熔炉熔炼,直接冷却固化后形成一个大约6900×6900×220mm的硅锭。
(4)切开硅锭:金属线电锯将硅锭切成25格125×125mm的正方形晶片。
再用钻石代锯锯掉每一格(小块)的上、下部。
最后用碾磨机在加工成晶片成品之前将每一格的尖角斜切下来。
(5)硅锭分片:用金属丝电锯将硅锭切成晶片。
(6)硅片清洗:将硅片放入输送带,在超声波洗涤剂里清洗,再在纯净水里漂洗,最后哄干。