太阳能电池材料电子教案(多晶硅薄膜太阳电池多晶硅薄膜制备技术)
太阳能电池材料电子教案(二)
优点：可以获得较高水温
缺点：忽冷忽热（可以推算若干时间内的加热水量）、已损坏
四、暖房
1、组成
太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统、室内暖房风扇
3、原理
通过画图帮助学生理解
五、太阳能发电
太阳能→电能→电容器中→使用
知识拓展
一、空间太阳能电源
1、主要性能
2、可靠性
3、太阳能路灯
二、第一个太阳能发电站
在太阳能热系统中，接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
2、分类
⑴按传热工质：液体集热器、空气集热器
⑵按采光方式：聚光型、聚焦型
⑶真空集热器
三、太阳能热水系统
1、元件：收集器、储存装置及循环管路
2、循环方式
⑴自然循环
通过画图的方式帮助学生理解其工作原理
优点：水温稳定，维护简单
缺点：不能获得较高水温
三、太阳能路灯
四、太阳能充电器
五、太阳简介
1、氦反应区
2、辐射区
3、对流区
4、太阳大气
六、我国太阳能利用产业现状
七、我国太阳能利用产业前景
Ⅳ、归纳总结：5分钟
太阳能利用优缺点
太阳能热利用
Ⅴ、布置作业：2分钟
课后习题6、7、8、9、10
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分5分钟
提问：1、什么是太阳能及利用原理？
2、太阳电池发电原理？
3、晶体硅太阳电池发电原理？
Ⅲ、讲授新课：75分钟
第一章太阳能
一、太阳能热利用方式
1、太阳能集热器
2、太阳能热水系统
3、太阳能暖房
太阳能电池材料电子教案(光生伏特效应)
1、光电池基本特征
2、能带相关知识。
教学准备
教材、教案
教学方法
分析法、讨论法、归纳总结法。
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：3min
组织课堂纪律、点名
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5min
提问：1、什么是半导体？本征、P型、N型半导体？半导体优点？
2、本征半导体导电性能与什么有关？
3、P型、N型半导体中多子？少子？
授课日期
授课节次
授课班级
教学目的
1、掌握本征吸收的定义及条件。
2、掌握光生伏特效应的简单定义及完整概念。
3、复习P-N结形成过程，明白它与光伏特效应的关系。
4、明确光伏特效应与光电池关系级光电池基本特性。
5、掌握能带有关知识。
教学重点
1、本征吸收的定义。
2、光生伏特效应概念及与P-N结.光电池关系。
三、基本特性
1、光谱特性
光电池对不同波长的光的灵敏度不同波长的灵敏度不同和光生电动势是不同的，他们之间的关系是光照特性。
3、温度特性
描述光电池开路电压和短路电流随温度变化情况。
a、开路电压随温度升高而下降的速度较快。
b、短路电流随温度升高而缓慢增加。
Ⅳ、归纳总结：5 min
1、P-N结形成过程
2、光电池工作原理
3、光生伏特效应定义、原理。
Ⅴ、布置作业：2min
课后习题: 2、5、6
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
4、PN结特性
Ⅲ、讲授新课：75 min
第三章光伏特效应
一、P-N结
1、定义（形成过程）
半导体在受到照射时产生电动势的现象。
2、原理（画出图形）
多晶硅薄膜太阳能电池及其制备技术研究进展评述
多晶硅薄膜太阳能电池材料及其制备技术研究进展评述1前言1.1研究背景近年来，随着可持续发展，环境保护等观念的深入人心，以及常规化石能源的日渐枯竭，太阳能的光伏应用已给我们展示了非常广阔的前景。
因此，可将太阳能转化为电能的太阳能电池的研制和发展，正日益引起关注硅太阳能电池是最有发展前景的。
目前,晶体硅太阳电池因其丰富的原材料资源和成熟的生产工艺而成为太阳电池研发和产业化的主要方向,但大规模应用需要解决两大难题：提高光电转换效率和降低生产成本。
工艺成熟的晶体硅太阳电池具有相对较高的转换效率, 但成本较高,硅晶体的尺寸也不能满足大面积的要求晶体硅太阳电池的硅材料占太阳电池成本的45%以上,大幅度降低晶体硅太阳电池成本非常困难。
高效低成本的薄膜太阳电池代表了未来太阳电池工业的发展方向。
薄膜化(或薄层化)是降低太阳能电池成本的主要手段和发展趋势[1]。
非晶硅薄膜太阳电池虽在成本上具有一定优势, 但光疲劳效应严重制约了其发展。
多晶硅薄膜电池是兼具单晶硅和多晶硅电池的高转换效率和长寿命以及非晶硅薄膜电池的材料制备工艺相对简单等优点的新一代电池。
早在上世纪80年代，就有人提出了晶体硅薄膜太阳电池的设计思想，认为它是一种可大幅度减小太阳电池制造成本的有效途径[2]。
但是由于种种原因，这种设想一直以来并未受到人们的重视。
近年来随着人们在陷光技术、钝化技术以及载流子束缚等技术方面不断取得进展，多晶硅薄膜电池的研究日益受到人们的重视。
世界各国的科学家对各种不同的方法制备的多晶硅薄膜及薄膜太阳电池进行了广泛而深入的研究。
在不远的将来，多晶硅薄膜电池技术可望使太阳电池组件的成本降低, 从而使得光伏发电的成本能够与常规能源相竞争。
1.2原理及存在问题目前晶体硅薄膜电池的晶粒大小从纳米直到毫米级都有，为了方便，光伏界将它们统称为多晶硅(polycrystalline Si)薄膜太阳电池。
多晶硅薄膜是由许多大小不等、具有不同晶面取向的小晶粒构成的。
多晶硅薄膜太阳电池的制备
多晶硅薄膜太阳电池的制备- 1 -- 2 -目 录摘 要 (1)1引言 (1)2多晶硅薄膜太阳电池 (2)2.1电池工作原理 (2)2.2电池结构特点 (3)2.3电池构成 (4)3多晶硅薄膜太阳电池制备方法 (4)3.1半导体液相外延生长法（LPE 法） (5)3.2区熔再结晶法（ZMR 法） (5)3.3等离子喷涂法（PSM ） (6)3.4层叠法 (6)3.5化学气相沉积法（CVD ） (7)3.6固相结晶法（SPC ） (7)4多晶硅薄膜太阳电池的测试 (8)4.1 太阳能电池片组件测试仪硬件结构 (8)4.2功能特点 (8)4.3主要测试指标 (9)- 3 - 5 结束语..........................................................9 6致谢 ...........................................................10 参考文献 (11)多晶硅薄膜太阳电池的制备摘 要：近年来，随着可持续发展，环境保护等观念的深入人心，以及常规化石能源的日渐枯竭，太阳电池研究的主要任务转到了如何成为替代能源的方向上来。
但是，基于硅片的太阳电池成本下降的空间有限，很难与常规能源相竞争。
硅片成本占到太阳电池原料与能耗成本的95％以上，因此，降低太阳电池成本的主要途径之一是制造薄膜电池。
本文着重研究用于太阳电池的多晶硅薄膜的制备技术以及对太阳电池的测试。
太阳能电池的性能,理应在特定的太阳光条件下进行测量。
但是，由于季节的变化、地区的差别和气候条件等各种因素的影响，使测量结果难以精确和稳定。
在实验室内，常用经标准阳光定标的标准片和模拟太阳光谱的光源进行测试。
关键词：太阳电池原料;薄膜电池;模拟太阳光谱;光源进行测试1 引 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。
(太阳能光伏)多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜材料同时具有单晶硅材料的高迁移率及非晶硅材料的可大面积、低成本制备的优点。
因此，对于多晶硅薄膜材料的研究越来越引起人们的关注，多晶硅薄膜的制备工艺可分为两大类：一类是高温工艺，制备过程中温度高于600℃,衬底使用昂贵的石英，但制备工艺较简单。
另一类是低温工艺，整个加工工艺温度低于600℃，可用廉价玻璃作衬底，因此可以大面积制作，但是制备工艺较复杂。
目前制备多晶硅薄膜的方法主要有如下几种：低压化学气相沉积（LPCVD）这是一种直接生成多晶硅的方法。
LPCVD是集成电路中所用多晶硅薄膜的制备中普遍采用的标准方法，具有生长速度快，成膜致密、均匀、装片容量大等特点。
多晶硅薄膜可采用硅烷气体通过LPCVD法直接沉积在衬底上，典型的沉积参数是：硅烷压力为13.3～26.6Pa，沉积温度Td=580～630℃，生长速率5～10nm/min。
由于沉积温度较高，如普通玻璃的软化温度处于500～600℃，则不能采用廉价的普通玻璃而必须使用昂贵的石英作衬底。
LPCVD法生长的多晶硅薄膜，晶粒具有择优取向，形貌呈“V”字形，内含高密度的微挛晶缺陷，且晶粒尺寸小，载流子迁移率不够大而使其在器件应用方面受到一定限制。
虽然减少硅烷压力有助于增大晶粒尺寸，但往往伴随着表面粗糙度的增加，对载流子的迁移率与器件的电学稳定性产生不利影响。
固相晶化(SPC)所谓固相晶化，是指非晶固体发生晶化的温度低于其熔融后结晶的温度。
这是一种间接生成多晶硅的方法，先以硅烷气体作为原材料，用LPCVD方法在550℃左右沉积a-Si:H薄膜，然后将薄膜在600℃以上的高温下使其熔化，再在温度稍低的时候出现晶核，随着温度的降低熔融的硅在晶核上继续晶化而使晶粒增大转化为多晶硅薄膜。
使用这种方法，多晶硅薄膜的晶粒大小依赖于薄膜的厚度和结晶温度。
退火温度是影响晶化效果的重要因素，在700℃以下的退火温度范围内，温度越低，成核速率越低，退火时间相等时所能得到的晶粒尺寸越大；而在700℃以上，由于此时晶界移动引起了晶粒的相互吞并，使得在此温度范围内，晶粒尺寸随温度的升高而增大。
太阳能电池材料电子教案铸造多晶硅制备工艺
太阳能电池材料电子教案铸造多晶硅制备工艺教学目标：1.理解太阳能电池的工作原理和应用；2.了解多晶硅的制备工艺；3.掌握多晶硅的铸造方法。
教学准备：1.教材：太阳能电池材料相关教材；2.多媒体设备：投影仪、电脑；3.实验设备：实验室用的电炉、石英坩埚、高温计量秤等；4.实验化学品：硅粉、碳粉、氧化铝粉、卤化铝等。
教学过程：一、导入（5分钟）通过展示太阳能电池的实物或者图片，向学生介绍太阳能电池的基本原理和应用。
二、太阳能电池材料介绍（10分钟）1.介绍太阳能电池的基本原理：太阳能电池是一种将太阳光转变为电能的装置，其工作原理是通过太阳能光子的能量使半导体中的电子跃迁，从而产生电流。
2.介绍太阳能电池材料：目前使用最广泛的太阳能电池材料是多晶硅。
多晶硅具有优异的光电转换效率和稳定性，是太阳能电池的理想材料。
三、多晶硅制备工艺介绍（15分钟）1.介绍多晶硅制备的主要方法：目前多晶硅的主要制备方法是铸造法。
铸造法是将硅粉与其他添加剂混合，在高温下熔炼并冷却，使其凝固成块，再进行压碎和烧结等工艺，最终得到多晶硅块料。
2.介绍多晶硅铸造的工艺过程：铸造法包括熔炼、凝固和固化等过程。
学生可以通过实验室模拟实验的方式，了解多晶硅的铸造工艺。
四、多晶硅铸造实验演示（30分钟）1.展示实验所需实验设备和化学品，并说明注意事项和操作步骤。
2.进行实验演示，包括熔炼、凝固和固化等过程。
3.解释实验过程中发生的化学反应和物理变化，并与制备多晶硅的工艺过程进行对比。
4.学生可以通过观察实验现象和参与实验操作，加深对多晶硅铸造工艺的理解。
五、讨论和总结（10分钟）1.学生就实验中观察到的现象和实验过程进行讨论，加深对多晶硅铸造工艺的理解。
2.进行小结，总结太阳能电池材料太阳能电池材料多晶硅铸造工艺的基本知识和实验过程。
六、作业布置（5分钟）布置相关的学习任务，如阅读太阳能电池材料相关教材，并完成相关的练习题。
以上内容可以根据实际教学需要进行调整和补充。
多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法随着科技的不断发展，人们对于材料的要求也越来越高，多晶硅薄膜作为一种新材料，具有独特的性能，在太阳能电池、光电器件等领域得到广泛应用。
那么，多晶硅薄膜的制备方法有哪些呢？一、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用高纯度硅源在氢气氛围下制备多晶硅薄膜的方法。
该方法具有操作简单、精度高、制备多晶硅晶体的可能性大等特点。
在实验中，将硅源加热至高温，与氢气反应生成SiH4，再通过热解过程，在硅基材料表面不断沉积多晶硅薄膜。
二、低压化学气相沉积法低压化学气相沉积法使用和化学气相沉积法相似的制备方式，不过采用的是低压下进行反应。
通过精确控制反应物的流速和压力，可以获得高质量的多晶硅薄膜。
该方法可以利用氢气还原或者氮化物来降低多晶硅薄膜中氧、碳等杂质的含量。
三、放电等离子体增强化学气相沉积法放电等离子体增强化学气相沉积法，顾名思义，就是在化学气相沉积法的基础上加入放电气体等离子体，通过这种方法可以在普通化学反应无法实现的低温下制备多晶硅薄膜。
该方法所需设备复杂，但是可以得到薄膜品质优良、生长速度快、成本较低等优点。
四、分子束外延法分子束外延法利用了分子束加热的方式，将硅源蒸发成分子束，在金属基板上生长多晶硅。
这种方法可以得到优质的多晶硅薄膜，但是成本较高，设备要求较高，不适用于大规模制备。
五、射频磁控溅射法射频磁控溅射法是在真空环境下，通过将多晶硅目标制备成薄膜，然后利用高能量的离子轰击目标，使目标上的原子受到冲击后脱落并沉积在基板上形成多晶硅。
该方法可以得到膜层均匀、晶体品质好的多晶硅薄膜。
综上所述，多晶硅薄膜的制备方法非常多样化，根据不同的需求可以选择不同的制备方式，以达到最佳效果。
太阳能电池用多晶硅薄膜的制备研究
太阳能电池用多晶硅薄膜的制备研究一、本文概述随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的日益加强，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其重要性日益凸显。
在太阳能电池技术中，多晶硅薄膜因其较高的光电转换效率和相对较低的成本，成为研究的热点。
本文旨在探讨多晶硅薄膜的制备技术及其在太阳能电池中的应用，通过深入研究其制备过程，优化工艺参数，以提高太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。
本文首先概述了太阳能电池的基本原理和发展历程，重点介绍了多晶硅薄膜太阳能电池的优势和挑战。
随后，详细阐述了多晶硅薄膜的制备方法，包括化学气相沉积、物理气相沉积、溶液法等，并分析了各种方法的优缺点。
在此基础上，通过实验研究，优化了多晶硅薄膜的制备工艺，探索了不同工艺参数对薄膜性能的影响。
本文还探讨了多晶硅薄膜太阳能电池的光电性能表征方法，包括光电转换效率、光谱响应、稳定性等，并对比分析了不同制备方法所得薄膜的光电性能。
总结了多晶硅薄膜太阳能电池的研究进展和未来的发展趋势，为相关领域的研究提供参考。
通过本文的研究，我们期望能够为多晶硅薄膜太阳能电池的制备技术提供理论支持和实践指导，推动太阳能电池技术的不断发展和优化，为全球能源结构的转型和可持续发展做出贡献。
二、多晶硅薄膜的基础知识多晶硅薄膜是太阳能电池的核心材料之一，其性能直接影响到太阳能电池的光电转换效率和使用寿命。
多晶硅，与单晶硅相比，其晶体结构中的原子排列并非完全有序，但仍具有一定的结晶性。
这种结构使得多晶硅在制造成本上相对较低，同时在某些应用场景下，其光电性能也能满足需求。
多晶硅薄膜的制备主要涉及到化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、液相外延（LPE）以及溅射等工艺。
这些工艺方法各有优缺点，例如，CVD法可以获得大面积、均匀性好的薄膜，但设备投资较大；PVD法则可以获得高质量的薄膜，但生产效率相对较低。
多晶硅薄膜的性能参数主要包括其厚度、结晶度、表面形貌、掺杂浓度以及载流子迁移率等。
多晶硅薄膜太阳能电池
多晶硅薄膜太阳能电池
多晶硅薄膜太阳能电池
随着环境污染和能源危机的不断加深，探索新能源已经成为全球科学技术领域的热点。
太阳能电池作为一种广为人知的新能源形式，其技术不断被改进和升级。
多晶硅薄膜太阳能电池就是其中一项技术升级成果。
多晶硅薄膜太阳能电池是指将金属硅蒸汽沉积在玻璃等基底上制成的太阳能电池。
其特点是薄、轻、高效、灵活，因此广泛应用于建筑物外墙、车顶、电子产品等领域。
首先，多晶硅薄膜太阳能电池的工作原理是利用硅的光伏效应将太阳能转化为电能。
多晶硅薄膜太阳能电池是将硅晶体生长所得晶粒进行研磨成细颗粒，再通过化学气相沉积技术将硅颗粒沉积在透明导电玻璃上形成薄膜，并通过光辐射将太阳能转换为电能，从而实现太阳能的利用。
其次，多晶硅薄膜太阳能电池的效率非常高。
这种太阳能电池能够在不到0.1毫米的薄膜上，利用太阳能成为电源，其发电效率可达到19%以上。
相比于传统硅太阳能电池而言，多晶硅薄膜太阳能电池更具高效性和灵活性。
此外，多晶硅薄膜太阳能电池的应用领域也非常广泛。
这种太阳能电
池可以通过大规模浸渍工艺制作成灯管、玻璃幕墙、屋顶和电子产品等。
在建筑领域中，多晶硅薄膜太阳能电池可以利用建筑物外墙、后挑屋檐、车棚等空间进行设计，使之实现自动化控制，既增加了建筑物美观性，又有效循环的利用了太阳能以及降低了对于石油等化石能源的依赖。
总之，随着科技的发展，多晶硅薄膜太阳能电池成为太阳能电池的一个重要分支，它的高效性、高灵活性和广泛的应用领域使其成为一种值得推广的绿色能源形式。
多晶硅薄膜的制备及其应用
多晶硅薄膜的制备及其应用多晶硅薄膜是一种非常有用的材料，它可以用于太阳能电池、平面显示、半导体器件等很多方面。
本文的主要目的是介绍多晶硅薄膜的制备方法及其应用。
一、多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜的制备方法主要有两种：PECVD法和热解法。
PECVD法是一种化学气相沉积方法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入反应室中，使其在被加热的硅衬底上反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备工艺简单、掺杂均匀等优点，但是薄膜的晶粒尺寸比较小，不能用于制备大尺寸的多晶硅薄膜。
热解法是一种热化学气相沉积法，它可以通过将硅源气体和掺杂气体引入高温反应室中，在高温下反应生成多晶硅薄膜。
这种方法具有制备大尺寸多晶硅薄膜的优点，但是硅源气体的流动性较差，容易导致薄膜表面的不均匀性。
二、多晶硅薄膜的应用多晶硅薄膜的应用非常广泛，下面将逐一介绍。
1、太阳能电池太阳能电池是利用太阳能将光能转化为电能的设备。
多晶硅薄膜可以作为太阳能电池的基底材料，也可以作为太阳能电池的掺杂层。
太阳能电池的效率主要取决于多晶硅薄膜的品质，因此，制备高质量的多晶硅薄膜对于太阳能电池的发展非常重要。
2、平面显示平面显示是指各种电子显示设备，如液晶电视、电脑显示器等。
多晶硅薄膜可以作为平面显示器的 TFT 电极材料，可以提高平面显示器的分辨率和亮度，同时可以降低 TFT 厚度和电极的电阻，提高平面显示器的性能。
3、半导体器件多晶硅薄膜可以作为半导体器件中的基底材料，并用于制备 MOS 器件、PN 结、金属硅接触等器件。
多晶硅薄膜的高晶界密度和低表面缺陷密度使其具有优异的电性能和微观结构，提高了半导体器件的性能。
4、其他应用多晶硅薄膜还可以用于 MEMS（微机电系统）、传感器、生物芯片、纳米器件等领域。
多晶硅薄膜作为微电子器件的材料具有广阔的应用前景。
三、多晶硅薄膜的未来发展方向随着新型移动终端、全息投影等技术的发展，对多晶硅薄膜的要求越来越高。
在未来的发展中，多晶硅薄膜需要进一步提高光电转换效率，降低生产成本，并探索多晶硅薄膜在其他领域的应用。
太阳能电池材料电子教案(七)
授课节次
授课班级
10G2
10G3
10G4
2.1半导体简介2.2半导体定义2.3半导体特点
教学目的
1、掌握各种半导体定义。
2、了解名词：自由电子的形成、空穴、电子空穴对、载流子、电子导电、空穴导电、本征导电、复合。
3、理解动态平衡、载流子浓度与温度的关系
教学重点
掌握各种半导体定义。
教学难点
了解自由电子的形成、空穴、电子空穴对、载流子、电子导电、空穴导电、本征导电、复合。
教学准备
教案教参教材
教学方法
探究式教学法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分钟
组织课堂纪律、点名Ⅱ、复源自旧课，导入新课：5分钟提问：1、什么是太阳能及利用原理？
2、太阳电池发电原理？
3、晶体硅太阳电池发电原理？
4、金银铜铁等物质，具有良好的导电、导热性能，我们把它称作什么？
5、陶瓷、塑料等物质导电、导热性能差，我们把它叫做什么？
Ⅲ、讲授新课：75分钟
第二章半导体
一、定义
电阻率介于导体和绝缘体之间，并有负的电阻率温度系数的物质叫做半导体。
二、材料
1、元素半导体
2、化合物半导体
三、本征半导体
1、定义
不含杂质并且无晶格缺陷的半导体。
（画出能带图）
2、导带
空袋中存在电子后成为导带。
3、空穴
价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，叫空穴。
少子浓度与温度有关，温度越高，少子越多
Ⅳ、归纳总结：5分钟
强调三种半导体的相同点和不同点
Ⅴ、布置作业：1分钟
课后习题:2、4
补充表格
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
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讲课讲稿
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——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。
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。
多晶硅薄膜的制备和表征
多晶硅薄膜的制备和表征
多晶硅薄膜是一种常用的半导体材料，可用于制造光伏电池、液晶显
示器等电子器件。
其制备方法主要包括物理气相沉积、化学气相沉积和溅
射等。
以下是其制备和表征的详细介绍：
制备方法：
1.物理气相沉积：在高真空条件下，将硅棒加热至高温，利用蒸汽-
固体相变的原理，在被涂覆玻璃基板上进行沉积，形成多晶硅薄膜。
2.化学气相沉积：将硅源通过气体扩散进入反应室，在化学反应作用下，形成多晶硅薄膜。
3.溅射：在离子辐射和惰性气体的帮助下，在目标上形成多晶硅物质，随后通过反应将其转化为薄膜。
表征方法：
1.X射线衍射：利用X射线对样品进行照射，观察X射线的衍射图案，确定多晶硅薄膜的结晶程度和取向性。
2.透射电镜：利用高分辨电子显微技术，观察薄膜中晶粒的变化和结
晶度的优劣。
3.扫描电镜：利用电子束扫描薄膜表面，观察它形貌和表面形态。
4.光学显微镜：观察多晶硅薄膜的颜色和透射率等光学性质，从而判
断其质量优劣。
5.电学性能测试：利用电测技术，测定多晶硅薄膜的电阻率、击穿电
场等电学性质，从而评估其在电子器件中的应用前景。
多晶硅薄膜太阳能电池 (2)
制作人：张春芳 学号：2013216018
1.研究背景
近年
可持续发展 ，环境保护 等观念的深 入人心 常规化石能 源的日渐枯 竭
多晶硅太阳能电池是很有前景的
1.研究背景
薄膜化(或薄层化)是降低太阳能电池成本 1 的主要手段和发展趋势。
非晶硅薄膜太阳电池虽在成本上具有一定 优势, 但光疲劳效应严重制约了其发展。
5 化学气相沉积法(CVD)
6.多晶硅薄膜制备方法
半导体液相外延生长法（LPE）
LPE法生长技术已广泛用于生长高质量和化合物 Add Your Title 半导体异质结构，也可以在平面和非平面衬底上生长 , 能获得结构完美的材料。近年来用LPE技术生长晶体 硅薄膜来制备高效薄膜太阳电池引起了广泛的兴趣。 LPE生长可以进行掺杂,形成n-型和p-型层,LPE生长设 备为通用外延生长设备,生长温度为300℃～900℃,生 长速率为0.2μ m/min～2μ m/min,厚度为0.5μ m～ 100μ m.外延层的形貌决定于结晶条件,并可直接获得 具有绒面结构的外延层。
That's all!
THANK YOU !
6.多晶硅薄膜制备方法
区熔再结晶法(ZMR法)
在硅上形成SiO2层,用LPCVD法在其上沉积硅层, 将该层进行区熔再结晶(ZMR)形成多晶硅层。为了满 足光伏电池对层厚的要求,在ZMR层上用CVD法生长一 定厚度的硅层作为激活层,用扫描加热使其晶粒增大至 几毫米,从而形成绝缘层硅(sol). 为制备多晶硅薄膜太阳 电池,在激活层表面进行腐蚀形成绒面结构,并进行n型 杂质扩散形成p-n结,然后进行表面钝化处理和沉积减 反射层,并制备电极,进行背面腐蚀和氢化处理,制作背电 极,即制成多晶硅薄膜太阳能电池。
太阳能电池材料电子教案(一)
教学重点
1、太阳能定义、利用方式、利弊及太阳电池制作步骤。
教学难点
1、太阳能电池发电原理。
2、培养学生兴趣，激发学生好奇心。
教学准备
教案教参教材
教学方法
探究式教学法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：5分钟
组织课堂纪律、点名
Ⅱ、复习旧课，导入新课：5分钟
提问：1、饿的时候最想干什么？（化学能）
太阳能热利用中的一种而已
十、利弊
1、优点
普遍无害巨大长久
2、缺点
⑴分散性
1原因：能流密度低
2措施：增大收集及转换设备的面积（成本高）
⑵不稳定性
1原因：季节、昼夜、位置、气候等
2措施：蓄能装置（薄弱环节之一）
3、效率低和成本高
十一、我国太阳能资源
1、西藏西部(世界第二)
2、五类地区
Ⅳ、归纳总结：5分钟
七、太阳电池（光伏效应）材料
单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓、硒铟铜
八、晶体硅太阳电池制作过程
提纯→拉棒→切片→制电池→封装
九、太阳电池的分类
1、太阳能光伏(电池)光→电
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体材料（如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。
2、太阳热能（电池）光→热→电
授课日期
授课节次
授课班级
10G2
10G3
10G4
1.1概念1.2原理1.3太阳能电池发电原理1.4晶体硅太阳电池的制作过程
1.5利用太阳能的历史1.6利弊1.7我国太阳能资源
教学目的
1、掌握太阳能的定义、利用方式、影响因素及面临的主要问题。
多晶硅薄膜的制备方法
多晶硅薄膜的制备方法多晶硅薄膜是一种非常重要的材料，广泛应用于光伏发电设计、光学器件制造以及半导体器件制造等领域。
制备多晶硅薄膜有多种方法，其中包括热化学气相沉积法、物理气相沉积法、溅射法、化学沉积法等。
本文主要介绍化学沉积法和物理气相沉积法两种多晶硅薄膜制备方法。
一、化学沉积法制备多晶硅薄膜化学沉积法是将单一或多种有机硅化合物在氢气环境中加热至高温，使其分解产生含硅化合物薄膜的沉积方法。
化学沉积法制备多晶硅薄膜的具体步骤如下：1.\t将单一或多种有机硅化合物溶于有机溶剂中，制成预混液。
2.\t将切割好的硅片放置于反应室中，并去除表面脏污及氧化层。
3.\t将反应室加热至500-1100℃，并将预混液加入反应室中。
4.\t预混液在加热的过程中分解生成含硅化合物，这些化合物在表面逐渐沉积，直到形成多晶硅薄膜。
5.\t通过调节反应室的温度、时间和化合物的流量，可以控制膜的厚度和性质。
二、物理气相沉积法制备多晶硅薄膜物理气相沉积法是利用高纯度硅块或硅化物在加热的惰性气体环境下分解，沉积硅薄膜的方法。
物理气相沉积法制备多晶硅薄膜的具体步骤如下：1.\t将切割好的硅片放入沉积室中，并在室内减压到10-4-10-5Torr之间；2.\t进入物质气体，其中选择硅原子可以来自单质硅汽相、SiH4等化合物气氛；3.\t通过电阻加热或电子束提供能源，使固体硅或化合物在高温下蒸发或分解，形成气态硅或硅化氢；4.\t沉积在硅片上的硅分子扩散并体积生长，5.\t达到所需厚度后停止沉积，冷却至室温即可。
总之，无论是化学沉积法还是物理气相沉积法，它们都具有制备精度高、有较好的可控性、操作简便、生产成本相对较低等优点。
同时，根据不同的应用领域和要求，可以选择适合的方法进行多晶硅薄膜的制备。
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同时掌握目的1、2、3
教学准备
教材 教案
教学方法
讨论法、引导法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：2分钟
组织课堂纪律 点名
Ⅱ、复习旧课，导入新课：4分钟
问题：1、非晶硅半导体材料的四个基本特征？
2、工作原理？
3、叠层电池各子电池i层要求？
4、提高电池转换效率的基本技术措施？
5、提高非晶硅太阳电池稳定性的基本措施及新途径？
6、降低成本的新技术？
7、半导体材料的分类？
Ⅲ、讲授新课：78分钟
第七章 多晶硅薄膜太阳电池
一、基本要求
1、低成本（材料、工艺）
2、高效率（性能）
3、易于产业化
二、特点（优点）
1、成本低（相对于直拉单晶硅太阳电池）
2、效率高（12﹪，相对于非晶硅太阳电池）
3、性能稳定（相对于非晶硅太阳电池）
三、改进研究
（一）薄膜
1、分类
按温度：高温、低温 按过程：直接、间接
2、目前的主要制备方法
3、常用方法
⑴、固相晶化法（SPC）
⑵、化学气相沉积法（CVD）
⑶、液相外延（LPE）
⑷、区熔再结晶法（ZMR）
（二）衬底
1、条件
⑴、低成本
⑵、导电(或绝缘，
Ⅳ、归纳总结：2分钟
多晶硅薄膜太阳电池的基本要求及特点
Ⅴ、布置作业：1分钟
授课日期
授课节次
授课班级
7.1概述
7.1.1研究况
7.1.2研究重点
7.1.3进展情况
7.2.1多晶硅薄膜制备技术概述
教学目的
1、知道制备多晶硅薄膜太阳电池的基本要求
2、掌握多晶硅薄膜电池的特点（优点）
3、了解薄膜制备方法的分类，目前的工艺方法及常用方法
4、了解衬底的要求及相关原因
教学重点
目的1、2、3
课后习题：1、2、3、4
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日