金字塔结构下的太阳能电池产业
光伏产业的起与伏——我国太阳能光伏产业发展技术预见
步发展下去， 直到硅材料与太阳能电池和半
导 体 之 间 寻求 到 一 个市 场 的平衡 点 为止 。 在 ２ ０ 年 下半 年 市场 供 需 平 衡 被 打 破 ０９ 以及 世界 金 融 危机 双 重 因 素的 影 响下’ 我 对 国硅 材 料 和 太 阳能 电池 行 业 将 产 生 巨 大 的
影响 ， 价格 的进一步下跌 ， 将使世界太 阳能
电池 、 导 体 和 硅 材 料 行 业 的格 局 发 生 根 半 本性 变 化 。由于 中国还 没有 启动 太 阳 能 电池
多环节， 各个环节相对独立又相互制约。 光 伏系统的原料是整个产业最基础的部分， 它
的成 本 高 低 对 光 伏 产 品 的价 格 起 着决 定性 作 用。 料 主要 来 源于 石 英沙 中所 含 有 的硅 原 成份， 由于 光伏 行 业 对 于硅 纯 度 的要 求 及其 提 纯 技 术 的 垄断 性 ， 目前世 界上 只有 几 家公
从全球 范围来 看， 光伏产业 链结 构呈 金字塔形结构 。 产业链涉及到原料生产、 铸
锭 、 片、 池片、 硅 电 组件 及 工 程 应 用 系 统 、 检 测 标 准设 计 等 多 个 环 节 ， 盖 了电子 、 涵 机 械 、 工 、 备 制 造 、 源 和 环 境保 护 等 多 化 装 能 个 产业 。 伏 产业 链 中各个 环节 所 生产 的产 光 品都 可 以不 经 过下 游 生 产 环 节 的 加 工 作为
价格 大 幅 下 降 ， 且 这 种 趋 势 还 可 能 进 一 而
独 立的产品直接 进入市场 ， 使得 光伏行业 具有一定的灵活性 ， 光伏企业既可以销售硅 片、 电池 、 组件等 中间产品 ， 又可以通过产
业 链 最 终 达 到 应 用 系 统 的 生 产 。 在 太 阳 而 能技 术 中， 阳能 电池 板 是 整 个太 阳能发 电 太 系统 最 为关 键 的部 分， 量 太 阳能 电池 板 好 衡 坏的 最 重要 指标 就 是 光 电转换 效 率 。 从微 观 角度 来 看 ， 伏 产业 内部 包 含 许 光
太阳能电池制造工艺工艺流程以及工序介绍
1）、硅太阳能电池的制造工艺流程：
捷佳创单晶制绒
扩 散 工 序
RENA多晶制绒 制绒清洗工序
丝
网
印
工 序
刷 工 序
Laser PECVD
烧 结
工
工
序
序
测 试 分 选 工 序
去除磷硅玻璃PSG
成品硅太阳能电池
1.原料硅片清洗制绒 12.测试分选
ser 10.烧 结 9.丝网印刷正电极
8.烘 干
用激光切出绝缘沟道，可以使电池短路，减少电流泄漏。
硅片经Laser刻蚀后的示意图
7. 测试分选工序
❖ 主要是测量电池片的短路电流（JSC）、开路电压（VOC）、填充因子（FF），经计算得出电池的光电转换效率 （η） 。
❖ 根据电池的光电转换效率（η）对电池片进行分类。
谢谢大家！
1.前言
其主要是利用硅半导体p-n结的光生伏打效应。 即当太阳光照射p-n结时，便产生了电子-空穴对， 并在内建电场的作用下，电子驱向n型区，空穴 驱向p型区，从而使n区有过剩的电子，p区有过 剩的空穴，于是在p-n结的附近形成了与内建电 场方向相反的光生电场。在n区与p区间产生了电 动势。当接通外电路时便有了电流输出。
(c). 去磷硅玻璃---PSG 在扩散过程中发生如下反应：
4 P C l 5 O 2 P O 6 C l POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子：
32
25
2
这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。 去除磷硅玻璃的目的、作用：
❖ 背面场经烧结后形成的铝硅合金，铝在硅中是作为P型掺杂，它可以减少金属与硅交接处的少子复合，从而提高 开路电压和短路电流，改善对红外线的响应。
高效晶体硅太阳能电池介绍
高效晶体硅太阳电池简介（1）PERC电池是澳大利亚新南威尔士大学光伏器件实验室最早研究的高效电池。
它的结构如图2-13a所示，正面采用倒金字塔结构，进行双面钝化，背电极通过一些分离很远的小孔贯穿钝化层与衬底接触，这样制备的电池最高效率可达到23.2％[26]。
由于背电极是通过一些小孔直接和衬底相接触的，所以此处没能实现钝化。
为了尽可能降低此处的载流子复合，所设计的孔间距要远大于衬底的厚度才可。
然而孔间距的增大又使得横向电阻增加（因为载流子要横向长距离传输才能到达此处），从而导致电池的填充因子降低。
另外，在轻掺杂的衬底上实现电极的欧姆接触非常困难，这就限制了高效PERC电池衬底材料只能选用电阻率低于0.5 Ωcm以下的硅材料。
为了进一步改善PERC电池性能，该实验室设想了在电池的背面增加定域掺杂，即在电极与衬底的接触孔处进行浓硼掺杂。
这种想法早已有人提出，但是最大的困难是掺杂工艺的实现，因为当时所采用的固态源进行硼掺杂后载流子寿命会有很大降低。
后来在实验过程中发现采用液态源BBr3进行硼掺杂对硅片的载流子寿命影响较小，并且可以和利用TCA制备钝化层的工艺有很好的匹配。
1990年在PERC结构和工艺的基础上，J.Zhao在电池的背面接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，结构如图2.13b所示[27]。
定域掺硼的温度为900 ℃，时间为20 min，随后采用了drive-in step技术（1070 ℃，2 h）。
经过这样处理后背面接触孔处的薄层电阻可降到20 Ω/□以下。
孔间距离也进行了调整，由2 mm缩短为250 µm，大大减少了横向电阻。
如此，在0.5 Ωcm和2 Ωcm的p型硅片上制作的4 cm2的PERL电池的效率可达23-24％，比采用同样硅片制作的PERC电池性能有较大提高。
1993年该课题组对PERL电池进行改善，使其效率提高到24％，1998年再次提高到24.4％，2001年达到24.7％，创造了世界最高记录。
太阳能电池优秀课件
2 、光电导效应
电子能量
在光线作用下，电子吸收光
子能量从束缚状态过渡到自由
hv
状态，而引起材料电导率的变
导带 Eg
价带
化，这种现象被称为光电导效
应。
当光照射到半导体光电导材料上时，若光辐
射能量足够强，材料价带上的电子将被激发到导
带,从而使材料中的自由载流子增加，致使材料
的电导变大。
光电导产生的条件
6、温度效应
太阳能电池用半导体的禁带 宽度的温度系数为负，随温度 上升带隙变窄，会使短路电流 略有上升，但同时会使I0增加， Voc下降。
综合所有参数，转换效率随 温度上升而下降。
7、辐照效应 作为卫星和飞船的电源，太阳电池必然暴露
在外层空间的高能粒子的辐照下。高能粒子 辐照时通过与晶格原子的碰撞，将能量传给 晶格，当传递的能量大于某一阈值时，便使 晶格原子发生位移，产生晶格缺陷。这些缺 陷将起复合中心的作用，从而降低少子寿命。 大量研究工作表明，寿命参数对辐照缺陷最 为灵敏，也正因为辐照影响了寿命值，从而 使太阳电池性能下降。
理想情况下的效率
舍弃太阳光中波长大于长波限的光 谱，在理想情况下，能量大于禁带宽 度的光子全部被材料吸收形成光电流， 显然，最大短路电流Isc仅与材料的带隙 有关。
理想情况下Voc为：
Voc
kT q
ln
I ph I0
1
式中Iph为光生电流，I0为二 极管饱和电流：
I0
A
qDn
n2 i
LN nA
图一
将表面制成金字塔型的组织结构，以减少光的反射 量。
将金属电极埋入基板中，以减少串联电阻。(图二)
图二
减少背电极与硅的接触面积，以减少因金属与硅的 接合处引入的缺陷， (图三)
太阳能实验答案
【预习题】1、太阳能电池的工作原理是什么？答：太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。
其基本原理是：当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。
2、为了得到较高的光电转化效率，太阳能电池在高温下工作有利还是低温下工作有利？答：太阳能电池效率随温度的升高有一定下降。
在高强度光照下，太阳能电池会因为吸热而升温，如果硅电池本身的温度超过60度，其发电效率会大幅下降，所以太阳能电池在低温下工作有利。
【思考题】1、实验中太阳能电池表面不垂直入射光束，对实验会产生什么影响？答：入射光越强烈，光电转换会越强，产生的电能也就越大。
太阳光束垂直入射时，单晶硅太阳能电池所接受的光照密度（光密度）最大，效率最高。
如果电池表面不垂直入射光束，往往利用率比较低，不能使电池能源输出最大化，从而降低了太阳能电池的光电转换效率。
2、为了尽可能提高太阳能电池的光电转换效率，太阳能电池表面应该怎么处理为好？答：转换效率是判别一个太阳能电池性能好坏的重要指标，太阳能电池表面通常制成金字塔型的组织结构(pyramid texture)，并加上抗反射层，以减少光的反射量；在照光的表面，会从条状金属电极，伸展出一列很细的金属手指(finger)，除了能有效地收集载子，而且可以减少金属线遮蔽入射光的比例，从而尽可能提升太阳能电池的转换效率。
3、不同单色光下太阳能电池的光照特性有什么变化？为什么？答：太阳能电池对不同波长的光具有不同的响应，即不同单色光照射到太阳能电池上，其效果是不一样的，太阳能电池会产生不同的短路电流。
这是因为现有的任何一种半导体材料都只能吸收能量比其能隙值高的光子，即只能在一有限波段转换太阳能量。
基于倒金字塔减反射结构的多晶黑硅及其高效太阳电池
基于倒金字塔减反射结构的多晶黑硅及其高效太阳电池沈鸿烈;蒋晔【摘要】采用酸体系的纳米重构(Nano structure rebuilding,NSR)溶液对黑硅纳米结构进行重构,得到不同尺寸的倒金字塔减反射微结构,实现了低成本纳米减反射微结构多晶黑硅(M ulticrystalline-black silicon,mc-bSi)太阳电池的量产.先用Ag 金属催化腐蚀(Metal assisted chemical etching,MACE)对砂浆切割(Multi wire slurry sawn,MWSS)多晶硅片(Multicrystalline silicon,mc-Si)进行了研究,发现倒金字塔结构的面夹角均为54.7°,且500 nm尺寸大小的倒金字塔结构黑硅太阳电池的转换效率达到了18.62%,电池的表面反射率降低至3.29%.研究了Ag/Cu双原子催化腐蚀法对金刚线切割(Diamond wire sawn,DWS)多晶硅片的制绒效果,发现多晶硅片表面金刚线切割痕几乎消失不见,采用倒金字塔尺寸为600 nm的DWS 片样品制备出了性能最佳的太阳电池,其开路电压Voc为640 mV,短路电流密度Jsc为37.35 A/cm2,填充因子FF为79.91%,最高效率为19.10%,高于同结构的M WSS多晶黑硅太阳电池.%Different scales of the inverted pyramid structure are obtained by the acidic nano structure re-building (NSR) process ,w hich realizes the mass prodution of high efficiency nanostructured multicrys-talline-black silicon (mc-bSi) solar cells with low cost .Firstly ,the multi wire slurry sawn (MWSS) of multi crystalline silicon (mc-Si) is investigated through silver metal assisted chemical etching (M ACE) . Results show that the dihedral an gels of inverted pyramid maintain at 54 .7° . The inverted pyramid structured mc-bSi solar cell shows the best efficiency of18 .62% ,with 500 nm inverted pyramid struc-ture by 400 s NSR treatment at 50 °C ,and the surface reflectance is 3 .29% .Furthermor e ,the paperstudies the texture property obtained by Ag/Cu MACE method and NSR treatment on diamond wire sawn (DWS) mc-Si .The research results show that the saw marks on DWS mc-Si surface are nearly dis-appeared .We obtain the optimal DWS mc-Si solar cell with the same size of 600 nm invert pyramid sam-ple ,with V oc , Jsc and FF at 640 mV ,37 .35 A/cm2 and 79 .91% ,respectively ,and the maximum con-version efficiency is 19 .10% w hich is higher than that of M WSS mc-bSi solar cell .【期刊名称】《南京航空航天大学学报》【年(卷),期】2017(049)005【总页数】9页(P744-752)【关键词】多晶硅;黑硅;倒金字塔;金刚线切割;太阳电池【作者】沈鸿烈;蒋晔【作者单位】南京航空航天大学材料科学与技术学院 ,江苏省能量转化材料与技术重点实验室 ,南京 ,210016;南京航空航天大学材料科学与技术学院 ,江苏省能量转化材料与技术重点实验室 ,南京 ,210016【正文语种】中文【中图分类】TB34;TN36晶体硅太阳电池占据着光伏市场的主导地位，且多晶硅因其低成本的优势，占了较大的份额。
硅片纳米倒金字塔结构
硅片纳米倒金字塔结构硅片纳米倒金字塔是一种新型的纳米结构，它的形状呈倒金字塔形，具有很多优异的特性，因此备受关注。
本文将从以下几个方面来介绍硅片纳米倒金字塔结构：一、结构和制备方法硅片纳米倒金字塔结构是由纳米级别的倒角和刻蚀特定形状得到的。
制备方法多样，最常用的是采用光刻技术和湿法腐蚀方法制备。
首先，在硅片表面通过光刻技术得到自组装的纳米圆柱图案，然后通过湿法腐蚀方法去除圆柱表面的硅，形成硅片的纳米倒金字塔结构。
二、优异的物理和化学性质硅片纳米倒金字塔结构具有许多优异的物理和化学特性。
首先，这种结构具有很高的比表面积，这意味着它们能够吸附更多的物质，从而可以在催化反应中起到很好的催化作用。
此外，硅片纳米倒金字塔还具有较高的抗反射性，可以提高光电器件的效率。
另外，由于其特殊的形状，这种结构还能够显示出局部电场增强效果，可以用于表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）的应用等。
三、应用领域硅片纳米倒金字塔结构具有广泛的应用领域。
首先，它们可以用于开发高效的光电器件，包括太阳能电池和LED灯。
其次，这种结构还可以用于电化学传感器，包括生物传感器和化学传感器。
此外，硅片纳米倒金字塔结构还可以用于微纳加工领域，例如紫外光刻和纳米压印技术。
综上所述，硅片纳米倒金字塔结构是一种重要的新型纳米结构，在多个领域都具有广泛的应用前景。
虽然目前对其制备方法和性质的研究还存在许多问题，但是在未来的研究中，这种结构将会得到更加深入的研究和应用。
光伏新技术系列：TOPCon电池专题-TOPCon引领P型转N型，技术迭代初期性价比为王
TOPCon引领P型转N型，技术迭代初期性价比为王光伏新技术系列：TOPCon电池专题证券研究报告太平洋证券研究院新能源团队刘强执业资格证书登记编号：S11905220800012022年10月9日报告摘要1、TOPCon与Perc的兼容性带来成本优势，新结构打开增效空间工序上，TOPCon与Perc步骤部分兼容，TOPCon路线磷扩改为硼扩，增加隧穿层及Poly层的制备，删去了激光开槽工序，新技术中，TOPCon产线建设成本较低。
结构上，TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触（Tunnel Oxide Passivated Contact）太阳能电池技术，通过背面氧化层有效降低表面复合和界面复合，较大幅度提升效率。
2、TOPCon降本增效路径较明确，有望借力TBC与钙钛矿叠层进化为未来技术电池片降本增效可以从两个角度出发：1）降低光学损失方面，可以通过优化绒面结构、细栅线、增加增透膜、改善背面面貌等降低损耗；2）降低电学损失方面，优化硅片性能、SE激光工艺等。
未来技术发展上，随着TBC技术成熟，TBC大规模产业化有望在2024年开启，最终走向钙钛矿叠层技术。
3、对比市场其他技术路线，TOPCon在当前时点性价比高当前时间点，TOPCon与Perc单位成本差异逐步减少，单位溢价可观，TOPCon是新技术中性价比最高的。
TOPCon盈利能力有望在2023年持续提升，优质企业盈利能力将凸显。
4、研发能力强、投产节奏快、团队精细化管理能力强的企业有望充分收益晶科能源产能扩张最快，截至2022年第三季度已有16GW产能实现满产，有望充分享受窗口期溢价。
中来股份研发TOPCon 较早，TOPCon3.0落地后，有望跃居行业前列。
钧达股份并购捷泰科技，产能落地快且产线数据优秀。
5、风险提示技术升级不及预期，新增装机增速不及预期，行业竞争加剧。
目录Content s1TOPCon工序：与Perc兼容设备成本低，新结构打开增效空间2TOPCon成长性：降本增效路线明确，借力钙钛矿叠层走向未来3TOPCon盈利性：成本即将持平Perc，技术迭代窗口期充分享受溢价4相关企业分析：新技术带来格局变化，关注团队能力与发力时机5风险提示1.1TOPCon 为N 型电池的技术路线之一，凭借明显的优势有望替代P 型电池成为新一代电池技术。
生物质能课简答题答案
1.简述常规太阳电池片的生产步骤。
答：1.由砂还原成冶金级硅：成分是二氧化硅的砂在电弧炉中用碳还原成硅。
2.冶金级硅提纯为半导体级硅：标准方法有西门子工艺，用盐酸将细碎的冶金级硅颗粒反应成SiHCl3和氢气。
加热混合气体，使半导体级三氯氢硅被氢气还原，此时，硅以细晶粒的多晶硅形式沉积到电加热的硅棒上。
3.半导体级硅转变为单晶硅片：在坩埚中，将半导体级多晶硅熔融，同时，加入器件所需的微量掺杂剂。
利用籽晶从熔融硅中拉出大圆柱形的单晶硅。
再将大单晶硅锭切成薄的硅片。
4.单晶硅片制成太阳能电池：硅片经腐蚀并清洗后，通过高温杂质扩散工艺，掺入杂质。
形成了PN结。
使用真空蒸发工艺来制备附着于n型区和p型区表面的金属电极。
5.太阳能电池封装成防风雨的太阳能电池组件。
2.单晶硅太阳电池与多晶硅太阳电池的性能与制备工艺有哪些不同？答：1)单晶硅是硅原子以金刚石晶格排列而成的连续完整晶体，没有晶界，太阳能电池用单晶硅一般采用CZ直拉单晶法制备而成。
直拉单晶法可生产大尺寸单晶硅，且成本低，质量稳定均一，但其电阻率范围窄，杂质浓度较高，氧含量比较高(~1017 cm-3)，氧含量会降低单晶硅太阳能电池的少子寿命，进而降低开路电压、短路电流和光电转换效率。
此外，氧和单晶硅中的掺杂杂质形成的氧络合物在高温下变得很活跃，使得单晶硅电池在高温处理工艺中变得优为敏感。
单晶硅太阳能电池采用碱制绒工艺，可在表面形成金字塔结构，具有很好的陷光效果，因此通常看到的单晶硅太阳能电池表面呈现黑色或暗色。
2)多晶硅是由许多取向不同的硅晶粒组成，不同晶粒之间存在晶界，由于晶界的存在，制备多晶硅对原料质量的要求远远低于单晶硅。
晶界在硅的带隙中引入了额外的缺陷能级，由此产生高的局部区域复合，从而降低了材料整体的少子寿命。
此外，晶界会阻碍少子的扩散，而且为流经p-n结的电流提供了分流路径，从而降低了太阳能电池的性能。
因此为了避免在晶界处发生显著的复合损失，多晶硅晶粒的大小至少在几个mm以上，可减少单位面积上晶界的长度，并且硅晶粒应贯穿太阳能电池，有利于少子的扩散。
硅片纳米倒金字塔结构
硅片纳米倒金字塔结构
硅片纳米倒金字塔结构是一种新型的纳米结构，它具有很多优异的性能和应用前景。
这种结构的制备方法主要是通过纳米加工技术，将硅片表面进行加工，形成倒金字塔形状的结构。
硅片纳米倒金字塔结构具有很多优异的性能，其中最重要的是其表面积大、光学性能优异和生物相容性好。
由于其表面积大，可以增加其与其他物质的接触面积，从而提高其反应速率和效率。
同时，硅片纳米倒金字塔结构的光学性能也非常优异，可以用于制备高效的太阳能电池、光电探测器等光电器件。
此外，硅片纳米倒金字塔结构的生物相容性也非常好，可以用于制备生物传感器、生物芯片等生物医学器件。
硅片纳米倒金字塔结构的制备方法主要有两种，一种是通过干法加工，另一种是通过湿法加工。
干法加工主要是利用电子束或离子束等高能粒子对硅片表面进行加工，形成倒金字塔形状的结构。
湿法加工则是利用化学反应，在硅片表面形成一层氧化硅膜，然后通过湿法腐蚀的方法，将硅片表面进行加工，形成倒金字塔形状的结构。
硅片纳米倒金字塔结构的应用前景非常广泛，可以用于制备高效的太阳能电池、光电探测器、生物传感器、生物芯片等各种光电器件和生物医学器件。
此外，硅片纳米倒金字塔结构还可以用于制备纳米机械器件、纳米流体器件等纳米器件，具有很大的应用潜力。
硅片纳米倒金字塔结构是一种非常有前途的纳米结构，具有很多优异的性能和应用前景。
随着纳米技术的不断发展，硅片纳米倒金字塔结构的制备方法和应用领域也将不断拓展和深入。
新型太阳能电池
市场前景
1.市场规模：随着环保意识的提高和政策的支持，新型太阳能 电池的市场规模将继续扩大。预计到XXXX年，全球新型太阳 能电池市场规模将超过XX人民币。 2.市场增长趋势：随着技术的不断进步和成本的不断降低，新 型太阳能电池的市场竞争力将进一步增强，市场增长趋势将更 加明显。
市场应用与前景
技术发展趋势
1.新型太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的设备，具有高 效、环保、可持续等优点。 2.随着环境问题的加剧和能源结构的转型，新型太阳能电池逐 渐成为清洁能源领域的研究热点。 3.目前，新型太阳能电池的种类繁多，包括硅基太阳能电池、 薄膜太阳能电池、多结太阳能电池等。
▪ 新型太阳能电池的工作原理
1.新型太阳能电池主要是利用光生伏特效应，将太阳能转化为 直流电能。 2.光生伏特效应是指光照在半导体材料上，产生电子-空穴对， 形成电势差，从而产生电流的现象。 3.新型太阳能电池的工作原理决定了其具有高效率、长寿命、 低维护成本等优点。
制作工艺流程
刻蚀
1.通过干法或湿法刻蚀去除硅片周边的杂质层，形成电极接触 区域。 2.刻蚀工艺需保证刻蚀深度、侧壁角度和表面粗糙度等参数满 足要求，提高电极接触性能。 3.刻蚀过程中需注意控制刻蚀速率和选择性，避免对硅片造成 损伤或刻蚀不完全等问题。
PECVD沉积减反射膜
1.通过等离子体增强化学气相沉积方法在硅片表面沉积一层减 反射膜，提高光吸收效率。 2.沉积工艺需保证膜层厚度、折射率和均匀性等参数满足要求 ，降低表面反射损失。 3.沉积过程中需注意控制工艺气体流量、压强和温度等因素， 避免膜层质量不均或损伤硅片等问题。
▪ 太阳能电池性能特点
1.不同类型的太阳能电池具有不同的性能特点，如晶体硅太阳 能电池具有较高的光电转换效率和稳定性，薄膜太阳能电池具 有轻便柔性和可大面积制造的优点，钙钛矿太阳能电池具有高 光电转换效率和低成本潜力。 2.太阳能电池的性能还受到制造工艺、材料质量、环境条件等 因素的影响。 3.随着技术的不断进步和创新，太阳能电池的性能将不断提高 ，成本将不断降低，应用领域也将不断扩大。
向太阳能电池“上游”进军
高 能 耗 ，切 割 机 等 的 投 资 规 金 方 面 的 壁 垒 。在 这 个 环 节
中Ｓ ａｐ、Ｑ— ｅｌ 、ＢＰ ｏａ 、Ｄｅ ｔｃ ｅ ｏ ｈｒ ｃｌ ｓ Ｓ ｌｒ ｕ ｓｈ Ｓ —
晶硅 电池 、多 晶硅 薄膜 电池和 非 多 晶硅 薄膜 电池 。 其 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 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 形 成 的 ，具
原因 是 多 晶硅供 给 量 不足 所 造 成 的
况 下 ，其 盈 利能 力会受 到影 响 。
由 多晶 硅 切 割 而 成 的 太 阳 能 电 池 硅 片
太阳能 电池 紧俏 带热 多晶硅 制造
太 阳 能 电池 根 据 所 用 材 料 的 不 同 ，可
分 为硅 系 太 阳 能 电池 和 非 硅 太 阳能 电 池 两
Ｒ Ｃ、ＭＥ Ｅ ＭＣ、Ｍｉ ｂ ｓ ｉ Ｓ ｍｉ ｍｏ ｓ ｉ 和 ｕ ｔ 等公 ｕ ｈ ｏ
维普资讯
向太 阳能 电池 “ 上游 ＂进 军
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硅太阳能电池光学微纳结构
硅太阳能电池光学微纳结构
硅太阳能电池光学微纳结构是指通过对硅材料表面进行微纳加工，制造出具有特定形状、尺寸和排列方式的微细结构，从而提高太阳能电池的光吸收能力和转换效率。
这些微纳结构可以分为两类：一类是基于表面纹理化的结构，如金字塔形、圆锥形等；另一类是基于周期性光子晶体的结构，如有序的圆柱和球形阵列等。
这些微纳结构可以通过化学刻蚀、激光刻蚀、电子束曝光等技术制备，并已经被广泛应用于硅太阳能电池的制造中。
这些微纳结构的引入不仅可以提高硅太阳能电池的光吸收能力和转换效率，还可以减少反射和散射，从而提高太阳能电池的稳定性和可靠性。
- 1 -。
化学腐蚀法制备单晶硅的多孔—金字塔结构及其优化
硅
片
一次腐蚀
二次腐蚀
一次腐蚀
反应条件：温度 80℃ NaOH浓度 0.25 mol/L 异丙醇6% 添加剂 反应时间15分钟
二次腐蚀
反应条件：
不变量：反应温度50摄氏度 硝酸铁浓度为0.2 mol/L 溶液体积为1L 探究量：反应时间 氢氟酸浓度 硝酸银的影响
1.氢氟酸浓度对制备多孔—金字塔结构的影响 SEM表 征图
12
结束语
与在我们之前有做过的实验相比，我们把 二次腐蚀时氢氟酸的最适宜浓度从10mol/L降到 了7.5mol/L，最佳反应时间从30min降到了15分 钟，大大降低了污染和毒性。因此如果能在太 阳能电池行业应用，不仅对于节能环保有所贡 献，更能产生巨大的效益。
反应条件 简 图
未添加硝酸银
硝 酸 银 浓 度 0.005 mol/L
二次腐蚀
结论
1.在80℃，NaOH浓度为0.25 mol/L，异丙醇6%（体积分 数），5 ml自制添加剂的条件下，加热15 min后可以在 硅片表面形成大小均匀的金字塔结构。 2.氢氟酸的浓度和反应时间对制备多孔—金字塔结构的 单晶硅有很大影响。当氢氟酸溶液浓度为7.5 mol/L，反 应时间为15 min时，可经过二次腐蚀得到较好的多孔— 金字塔结构。 3.0.005 mol/L AgNO3可以优化单晶硅片表面的多孔—金 字塔结构，使单晶硅片表面孔的覆盖率和均匀性变大， 得到深孔结构。 4.AgNO3起着催化反应的作用，能大大提高反应速率， 加快还原反应的进行。
化学腐蚀法制备单晶硅的多孔 —金字塔结构及其优化
陈俊 张沅 余超 上官露露 指导老师：霍超
校第二十三届“运河杯”
背景
随着全球经济的持续增长，人类对能源需求量 越来越大，化石能源等一次性能源短缺的问题也 日益凸显。因此，寻找清洁的、无污染的、可再 生的能源势在必行。 太阳能拥有无毒、无害、无污染、永不枯竭等 良好的特性，是人类解决能源和环境问题的一个 极佳选择。 现阶段的太阳能电池主要有硅太阳能电池和薄 膜太阳能电池，其中硅太阳能电池又分为单晶硅 和多晶硅太阳能电池,而单晶硅太阳能电池占据了 近50%的市场份额。
倒金字塔结构新闻范文200字
倒金字塔结构新闻范文200字
标题：中国科学家成功研发新型倒金字塔结构，引发国际瞩目
正文：
近日，中国科学家成功研发出一种全新的倒金字塔结构，该结构引发了国际科学界的广泛关注和瞩目。
这一突破性的科学成果不仅具有巨大的理论意义，还有望在多个领域带来革命性的应用。
倒金字塔结构是指在一个底面较小、高度较高的金字塔的基础上，再叠加一个底面较大、高度较矮的金字塔。
传统金字塔结构的稳定性较差，难以应用于实际工程中。
而中国科学家通过对材料的精确设计和创新工艺，成功研发出了一种新型倒金字塔结构，具备了极高的稳定性和承载能力。
该新型结构的研发成果不仅在理论上填补了国际科学界的空白，同时也具备了广泛的应用前景。
首先，在建筑领域，倒金字塔结构可以大大提高建筑物的抗震能力和稳定性，为地震多发地区的人们提供更安全的居住环境。
其次，在航天领域，倒金字塔结构可以用于制造更轻量化、更坚固的航天器，提高其载荷能力和抗风险能力。
此外，在能源领域，倒金字塔结构的应用也有望提高太阳能电池板的效率，进一步推动可再生能源的发展。
中国科学家成功研发出新型倒金字塔结构的消息一经发布，立即引发了国际科学界的热烈讨论。
国际专家纷纷表示，这一科技突破将
为未来的科学研究和工程应用带来巨大的潜力和机遇。
这一成果的取得不仅展现了中国科学家在材料科学和工程领域的创新能力，也为世界科技发展贡献了中国力量。
中国科学家成功研发出的新型倒金字塔结构在国际科学界引起了广泛关注。
这一科技突破不仅填补了国际科学界的空白，还具备了广泛的应用前景。
相信通过进一步的研究和推广，倒金字塔结构将为人类社会的发展带来更多的机遇和挑战。
降低太阳能电池表面反射率研究分析
降低太阳能电池表面反射率研究分析摘要：太阳能电池正面的一次反射损耗高，一直是制约光伏转换效率的关键挑战。
由于半导体层的折射率高于空气，部分太阳光在空气与半导体界面处丢失。
在空气和半导体之间形成逐渐变化的折射率，可以最大限度地减少表面反射，加强光捕获并促进pn结内的载流子分离，从而降低太阳能电池正面的一次反射损耗。
本文介绍的AAO纳米光栅和倒金字塔纳米结构，可有效降低表面反射损耗。
关键词：折射率； AAO纳米光栅；倒金字塔能源是发展和经济增长的主要驱动力，工业革命后全球能源在很大程度上依赖于化石燃料，而化石燃料的过度开采和使用，导致与能源生产相关的全球变暖、资源枯竭和生物多样性丧失等环境问题逐渐暴露。
2015年9月25日，可持续发展峰会在纽约召开，联合国共193个成员国于峰会上表决通过了17个可持续发展目标，旨在以综合方式解决社会、经济和环境三个维度的发展问题，向可持续发展道路转型。
可持续发展被定义为在不损害后代需求的情况下满足当代人的需求，可再生能源替代化石燃料势在必行。
电力作为一种功能性能源形式，是工业、农业以及现代设备运行的基础。
随着人口的增长和经济的发展，电力需求增长率逐年增加，而太阳能是一种很有前途的可再生能源。
光伏太阳能电池板技术(PV)在其运行过程中不会排放温室气体(GHG)，因此被认为是一种环境友好型技术，已研发出单晶硅电池、非晶硅电池、砷化镓电池和钙钛矿电池等不同类型的太阳能电池。
其中硅太阳能电池具有寿命长、性能可靠、价格低廉等优点，在光伏领域应用广泛。
光伏太阳能系统主要以并网和离网两种形式用于发电，并网系统主要应用于大型太阳能发电厂和城市区域小型分布式光伏发电，离网系统主要应用于家庭和小型商业电网。
为了满足全球对能源的需求，设计与制作具有高转换效率的太阳能电池是关键，提高太阳能电池的光电转换效率显得尤为重要。
作者简介：闫晓峰(1993-)，男，河南濮阳人，助理工程师，研究方向为新能源1 晶硅太阳能电池制备工艺流程随着晶硅太阳能电池经的工艺技术不断革新，光电转换效率不断提升，但是常规晶硅太阳能电池的生产工艺流程并无根本性改变。
太阳能光伏发电技术现状及改进措施
太阳能光伏发电技术现状及改进措施摘要：进入21世纪我国对太阳能的利用逐步重视起来，太阳能光伏发电技术日益发展，在我国已经形成了一大批的光伏企业生产基地。
太阳能是清洁无污染的绿色能源，且分布范围广泛，可以有效的解决社会生产过程中能源匮乏和环境污染的状况，但是这其中也存在一定的问题。
因此本文仅对太阳能光伏发电技术的优势和现状以及应用趋势各未来发展方向进行探讨，希望给大家以有益参考。
关键词：太阳能；光伏发电技术；现状；改进措施引言时代在进步，但是资源也随着时代的发展正逐渐消耗，许多不可再生资源已经临近枯竭，为促进社会可持续发展，全世界都在寻找可再生资源进行代替。
人们开发了五大新能源；风能、水能、太阳能、海洋能、地热能。
其中，太阳能的发展潜力最大，通过科学家对太阳能的长时间研究开发，在太阳能发电上取得巨大突破，而根据利用的方式不同，太阳能有热发电和光伏发电两种，文章主要讲述太阳能光伏发电，即光发电这种方式。
一、光伏发电的优势第一，无枯竭危险。
太阳能每秒钟到达地面的能量高达80×104kW，如果把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6×1012kW·h，相当于目前世界上能耗的40倍；第二，安全环保，无噪声，无公害。
由于光伏电路是利用光能和电能之间的转化，故其无污染物的排放；第三，采集太阳能的地点的地理位置要求不高，不受资源分布地域的限制。
太阳能电池板只要能接受光照就能产生电能，所以可以安装在屋顶或者是始终能接受到光照的墙壁，充分利用空间资源；第四，可靠稳定寿命长，安装维护简便，适用范围广，就算一般家庭也可以利用太阳能发电。
二、太阳能光伏发电技术的现状（一）环境污染严重太阳能属于绿色能源，但是太阳能的上游组件以及硅原料加工却能产生很严重的污染。
生产太阳能薄膜电池时，会产生四氯化硅、氯化氢及氢气等废气。
尤其是四氯化硅，假如不处理，可能会变成盐酸等酸性物质从而污染土壤。
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在这种情况下，04 年之后的太阳能电池厂商似乎走入了天堂。面对如此广阔的发展前景，光伏企业普遍 急于扩张产能。但客观存在的现实是，一方面整个产业链的扩张并不是同步的，呈现出了整条产业链“下大 上小”的“金字塔”格局，硅片厂商产能扩张速度明显滞后于电池片厂商；另一方面，为保障本国太阳能电 池的国际竞争力，出口太阳能电池板所需核心原材料的日本、德国、瑞典等国家纷纷削减了对中国的供应 量，国内光伏下游企业多数处于“无米为炊”的境地。 在整个产业链中，硅料是进入壁垒最高的环节，最上游提供太阳能电池级硅材料（纯度为 99.999％ －99.9999%）的专业生产厂商只有一家美国企业 Solar Grade SiliconLLC ，另外还有 3 家生产半 导体级多晶硅（纯度为 99.999999%－99.9999999%）的厂商也生产太阳能电池级硅材料：日本的 Tokuyama、美国的 Hemlock 及德国的 Wacker，以及新进入的 JSSI、ELKEM 等。 众多太阳能终端企业并不具备生产关键中间件晶体硅的能力，由于将原料硅提炼成晶体硅再切割成太 阳能电池所需要的硅晶片需要巨额投资，目前全球仅有德国 BPSO-LAR、德国 Qcell、日本 SHARP、英利 新能源四家有能力运作。 但前三家都是外国大企业，中国企业要向这些垄断企业要货代价高昂，而且容易由于国家利益的存在 受到约束，而中国最大的太阳能光伏发电组件生产商保定英利能源有限公司，虽然在 2005 年初投资约 2000 万美元兴建自己的晶体硅生产切割线，但目前仅能满足自己对晶体硅硅片的需求，远未能提供给国 内其他太阳能光伏发电企业。
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金字塔结构下的太阳能电池产业
慧聪网
2005 年 3 月 16 日 17 时 1 分
信息来源பைடு நூலகம்慧聪网电子行业频道
光伏产业（太阳能发电产业）在太阳能电池发展了 50 年后，终于在 2004 年跨 越了历史的分水岭，正式进入了起飞阶段。随着德国政府在 2004 年 1 月 1 日公布 再生能源法，将太阳能选为主要的替代能源，以实际措施普及太阳能发电（政府不 但补助民间装设太阳能模块，更保证以一定费率购回电力），太阳能电池产业正式 进入了需求的迅猛增长期。 2005 年 2 月，《京都议定书》的生效再次将可再生能源的利用推向了规划的 新高潮。为了履行相关义务及表明姿态，欧盟、日本以及未签署协议的美国、澳洲 等西方发达国家均推出了可再生能源发展计划。各国更是继再生能源法实施之后进 一步加大太阳能发电系统的采购力度，国际太阳能市场一片繁荣。
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因此，04 年太阳能多晶硅供应紧张，价格持续上涨。在无法获得有效原料供给的情况下，部分太阳 能电池片厂商还不得不以高价购买半导体级多晶硅进行生产。虽然价格的上涨对太阳能电池系统价格影响 有限，但能否获得原料直接制约了下游厂商产能的实现。 而就现已公布的原有企业（SGS）基于老工艺的太阳能多晶硅的扩产计划及新进入者（JSSI、ELKEM） 量产公告而言，在未来 3－4 年太阳能电池原料还将持续紧张，下游企业量产面临的最大问题将是获得原 材料的困境。07、08 年按新工艺投资的产能兑现以后，太阳能多晶硅才能达到基本的供需平衡。 因此，光伏行业将在 05－07 年进入盈利的黄金时期，但真正能够从中掘金的还是靠近上游且能够获 得充足原材料供应的企业。受制于硅料瓶颈，在未来几年，电池片、电池组件厂商的开工率将逐年下滑， 实际产量仍难以满足需求 30％以上的增长，因此，对于这个行业应慎重扩产，理性判断还是根本。