太阳能电池材料期末复习题
太阳能电池生产技术复习题
一、名词解释1.光生伏达效应：半导体在受到光照射时产生电动势的现象。
2.单晶硅：由晶面取向相同的晶粒形成的晶体硅。
3.光致衰退效应：光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，使电池性能不稳定。
4.有机太阳能电池：由具有光敏性质的有机材料构成核心部分的太阳能电池。
5.方阻：正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻。
6.刻蚀：通过溶液、反应离子或其他机械方式来剥离、去除材料的一种统称。
7.等离子体：处于主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成状态的物质。
8.等离子态：电子、正离子、中性粒子混合组成的一种形态。
9.开路电压：太阳能电池空载时的端电压10.短路电流：端电压为零时，通过太阳能电池的电流。
二、单选题三、填空题1.太阳能电池根据所用材料的不同，可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、染料敏化电池和有机薄膜电池。
2.太阳能电池按照结构可以划分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。
3.晶体硅太阳能电池生产过程大致分为五个步骤：提纯、拉棒、切片、制电池、封装。
4.单晶硅太阳能电池在实验室转换效率为24.7%，规模生产时转换效率为15%。
5.多晶硅太阳能电池的实验室转换效率为18%，规模生产时转换效率为10%。
6.非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可以分别制得单结电池和叠层太阳能电池。
7.染料敏化电池主要模仿光合作用原理研制出来的一种新型太阳能电池。
8.染料敏化电池的结构组成：纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底。
9.制造晶体硅太阳能电池的原材料：硅片、上盖板、黏合剂、底板、边框。
10.清洗制绒设备的功能：除去表面油污、损伤层、金属离子，制绒、自然氧化。
11.扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺。
12.扩散炉有两种：垂直扩散炉和水平扩散炉13.管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分组成。
太阳能光伏材料考核试卷
2.描述太阳能光伏电池的安装过程中需要考虑的主要因素，并解释为什么这些因素对电池的性能有重要影响。
3.对比分析单晶硅、多晶硅和非晶硅太阳能电池的特点和适用场景。
4.讨论第三代太阳能光伏材料（如铜铟镓硒、有机光伏材料等）的发展前景及其对太阳能光伏产业的影响。
3.单晶硅电池效率高，成本高，适用于大型电站；多晶硅电池效率稍低，成本适中，应用广泛；非晶硅电池成本低，效率低，适用于便携式电源。
4.第三代材料具有高效率、低成本、轻薄柔韧等特点，可广泛应用于建筑一体化、便携式电源等领域，对光伏产业有重要推动作用。
D.电池可以持续工作超过25年
13.以下哪种技术用于提高太阳能光伏电池的转换效率？()
A.抗反射层
B.增强光照
C.减少电池面积
D.提高环境温度
14.太阳能光伏电池的寿命主要受到以下哪个因素的影响？()
A.材料退化
B.环境污染
C.电池安装角度
D.使用频率
15.以下哪种材料被认为是较有发展潜力的太阳能光伏材料？()
20.以下哪些因素会影响太阳能光伏电池的环境适应性？()
A.温度范围
B.湿度范围
C.抗紫外线能力
D.抗氧化能力
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.太阳能光伏电池中，将太阳光能直接转换为电能的基本过程称为_______效应。
2.目前市场上最常见的太阳能光伏电池材料是_______。
标准答案
一、单项选择题
1. A
2. B
3. C
4. D
5. C
6. C
7. C
太阳能电池材料期末复习题
太阳能电池材料期末复习题1. 半导体太阳能光伏电池工作原理的四个基本过程。
答：第一，必须有光照射，可以是单色光，太阳光和模拟光源。
第二，光子源注入到半导体内后，产生电子- 空穴对，且电子- 空穴对具有足够的寿命。
第三，利用PN结，将电子-空穴对分离，分别集中于两端。
第四，被分离的电子和空穴，经由电极收集，运输到电池体外，形成电流。
2. 空间电荷区，内建电场及方向；漂移电流和扩散电流及其方向。
答：空间电荷区：扩散结果：n 区出现正电荷区，p 区出现负电荷区，则交界面的两侧的正，负电荷区，总称为空间电荷区。
内建电场：由于空间电荷区正负电荷相互吸引，形成一个称为势垒电场的内建电场，带正电荷的n区指向带负电荷的p区。
扩散电流：当两种不同型号半导体连接起来，在交界处产生载流子扩散。
由n 型半导体与p 型半导体交界处两侧不同型号载流子（多数载流子）浓度差引起的载流子扩散产生的电流。
扩散电流二电子扩散电流+空穴扩散电流。
方向p指向n0 漂移电流：内建电场的形成对多数载流子扩散运动起阻挡运动的作用。
载流子在内建电场中的运动叫做漂移电流0漂移运动产生的电流叫做漂移电流0漂移电流=空穴漂移电流+电子漂移电流0方向与扩散电流方向相反0 结两端接触电势及其表达方式；接触电势与电池的开路电压有关，说明影响太阳电池开路电压的因素0答：接触电势是PN结空间电荷区两端的电势差Va表达式：影响因素：1.与n区和p区中净掺杂浓度有关（Nd,Na）有关，掺杂浓度越大，V0 越大即太阳电池的开路电压Voc 越大。
2. 与半导体材料种类有关，不同半导体有不同的本征载流子浓度（ni ），在同样掺杂浓度下，其V不同即Voc不同。
3. 温度T 有关温度愈高ni 愈大，Vo 愈小，所以随环境温度增高，太阳电池Voc 成指数下降。
4. 了解PN 结正向电压—电流特性；多子与少子；非平衡少数载流子注入；正向电流（电池的暗电流）及方向。
答：特性：势垒区中的电场减小，由Vo变为（Vo-V）;势垒高度减小，由eV0变为e（Vo-V）；势垒区宽度w减小。
《太阳能光伏电池》考试复习资料4
简述非晶硅薄膜太阳电池为什么用p-i-n结构？由于非晶硅材料具有独特的性质，所以其太阳电池结构不同于晶体硅中的简单的p-n结结构，而是p-i-n结构。
这是因为非晶硅材料属于短程有序、长程无序的晶体结构，对载流子有很强的散射作用，导致载流子的扩散长度很短，使得光生载流子在太阳电池中只有漂移运动而无扩散运动。
因此，单纯的非晶硅p-n结中，隧道电流往往占主导地位，使其呈电阻特性，而无整流特性，也就不能制作太阳电池。
为此，要在p层与n层之间加入较厚的本征层i，以扼制其隧道电流，所以，为了解决光生载流子由于扩散限制而很快复合（即隧道电流）的问题，非晶体硅薄膜太阳电池一般被设计成pin结构，其中p为入射光层，i为本征吸收层，n为基层地。
简述表面钝化常用的方法有哪些？表面氧钝化和氢钝化，表面钝化工艺有：掺氯氧化法、磷硅玻璃钝化法、氮化硅钝化法、三氧化二铝钝化法、半绝缘多晶硅钝化法、低压化学气相淀积钝化法、金属氧化物钝化法、有机聚合物钝化法、玻璃钝化法等数十种钝化方法。
Pin电池片和nip电池片由于其制膜顺序完全相反，各有自己的特点：①从大的不同点说起话，顺序为pin电池片的透明电极在nip电池片里是背面电极，在接近表面的一侧。
在基片上形成的透明电极是氧化物，在形成微晶电池片时，有被氢原子还原的担心，pin型电池片的最佳吸收宽度会变窄。
nip型在金属基片或绝缘基片上形成金属薄膜，可形成微晶硅，由于不受氢还原的影响，在高温下也可形成膜，可以扩大最佳吸收宽度。
②从集成结构的观点来看，pin用的是与非晶相类似的集成化技术，有可能形成超级线性集成结构，nip电池片要和非晶硅电池片一样形成超级线性结构，在同一基片上叠层时，要用与Cu（In，Ga）Se2太阳能电池同样的方法集成。
简述CIS和CIGS系太阳能电池的新进展表现在哪些地方。
(P119)1）Cd自由缓冲层。
关于不用Cd的缓冲层的开发研究，目前是相当活跃的。
使用CIGS系太阳能电池时，Cd的的绝对量是非常少的，是住宅应用时几乎不产生问题的用量，但对于环保的太阳能电池,还是应该考虑尽量避免使用。
太阳能电池复习题-汇总
2011年太阳能光伏电池及其应用复习资料第一章总论一、填空题：1、人类文明的进步与人类社会工业化、近代化的变迁，都称为和变迁。
2、21世纪文明的宏伟构想时，被称为最大课题的问题占据了重要地位。
3、人们生活所需的能源可发分为维持个人生命的和、及生产活动中使用的生活能源两部分。
4、伴随着能源工业化的进展，人们选择更方便、更经济性的能源形态，也就是说，这一技术革新也是基于而产生的。
5、不同于化石能源的消费的原子能发电，称之为的太阳能发电、风力发电的应用。
6、在化学能源枯竭之前找到的替代能源。
7、3E三重矛盾是在发展的过程中，伴随着的消费，以化石能源为主体的资源需求结构会造成对的破坏。
8、到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以的形式辐射过来。
9、太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与的乘积。
10、太阳能电池的转换效率几乎是的，与其所利用的装置规模与无关。
11、光发电是对有在效利用。
二、选择题1、人们生活所必需的能源可以分为维持个人生命的生理能源和（）、社会活动及生产活动中使用的生活经验能源两部分。
A、日常生活B、社会生活C、劳动生活D、物质生活2、点然近代产业革命之火的是发明蒸汽机的（）A、贝尔B、詹姆斯。
瓦特C、爱迪生D、埃特尼。
勒努瓦3、生态发电的有：太阳能发电和（）。
A、火力发电B、水力发电C、煤炭发电D、风力发电4、煤炭在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年5、天然气在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年6、3E指的是：经济、能源和（）。
A、地球环境B、海洋C、森林D、陆地7、世界各国对温室气体排放量，以1990年为基准，到2010年日本要消减( ).A 、10% B、8% C、6% D、5%8、采用石油发电方式引起的有害气体排放量CO2是（）。
A 、322.8 B、178 C、258.5 D、7.89、能量通过约1.5亿km的空间到达地球的大气层附近时，其辐射能量密度约为（），这个值叫太阳常数。
完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)
完整版)光伏发电技术习题及答案(期末考试)1.太阳能利用的基本方式可以分为热能、光能、风能、电能四种。
2.光伏并网发电主要用于国家电网和个人用电。
3.光伏与建筑相结合光伏发电系统主要分为附加式（BAPV）光伏电站和集成式（BIPV）光伏电站。
4.住宅用离网光伏发电系统主要用太阳能作为供电能量。
白天太阳能离网发电系统对蓄电池进行充电，晚间则对蓄电池所存储的电能进行放电。
5.独立光伏发电系统按照供电类型可分为直流、交流、交直流混合和逆变器，其主要区别是系统中是否有逆变器。
6.太阳能户用电源系统一般由太阳能电池板、防反二极管和旁路二极管构成。
7.为能向AC220V的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用逆变器。
8.太阳能光伏电站按照运行方式可分为并网型和离网型。
未与公共电网相联接独立供电的太阳能光伏电站称为离网型。
二、选择题1.与常规发电技术相比，光伏发电系统有很多优点。
下面那一项不是光伏发电系统的优点(D)：维护成本高、管理繁琐。
2.与并网光伏发电系统相比，(D)逆变器是独立光伏发电系统不可缺少的一部分。
3.关于光伏建筑一体化的应用叙述不对的是(A)：造价低、成本小、稳定性好。
4.(B)蓄电池组是整个独立光伏发电系统的核心部件。
5.独立光伏发电系统较并网光伏发电系统建设成本、维护成本(C)一致。
6.目前国内外普遍采用的并网光伏发电系统是(B)无逆流型并网系统。
三、XXX1.太阳能发电原理是指太阳辐射能被太阳能电池板吸收后，通过光伏效应将光能转换成电能的过程。
2.光伏效应是指当某些半导体材料（如硅）受到光照时，会产生电子与空穴对，从而产生电流的现象。
3.光伏系统的组成包括太阳能电池板、防反二极管、旁路二极管、端子箱、逆变器、蓄电池组等。
4.BAPV指的是附加式光伏电站，即在建筑物上安装独立的光伏电池板；BIPV指的是集成式光伏电站，即将光伏电池板集成到建筑物的外墙、屋顶等部位中。
北京交通大学2020-《太阳能电池原理》期末考试答案
太阳能电池期末大作业课程名称：太阳能电池学年学期：2019—2020学年第2学期课程编号：70L746Q 开课学院：理学院学生姓名：学号：1．简述什么是单晶体、多晶体、非晶体。
单晶体：原子或分子按一定规律作周期性重复排列的晶体称为单晶体。
多晶体：由许多小单晶按不同取向聚集而成的晶体。
非晶体：结构无序或者近程有序而长程无序的物质，组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的晶体。
2．半导体中的光吸收过程可归纳为几种？哪些过程对太阳能电池的光电转换有效？本征吸收、杂质吸收、自由载流子吸收、声子吸收、激子吸收本征吸收、杂质吸收3．画出太阳能电池的等效电路，并简述串、并联电阻对太阳能电池转换效率的影响。
R S为串联电阻：包括电池的体电阻、表面电阻、电极电阻、电极与硅表接触电阻等Rsh为并联电阻，由硅片边缘漏电、体内杂质及微观缺陷、pn结局部短路引起的。
太阳能电池的串联电阻越小，并联电阻越大，填充系数就越大，反映到太阳能电池的电流—电压特性曲线上，曲线就越接近正方形，此时太阳能电池的转换效率就越高。
4．目前，单晶硅太阳能电池硅厚度100-150 μm，最高效率25%；有机太阳能电池光吸收层厚度为百纳米量级，最高效率17%左右。
结合这些数据分析：（1）分别说明这两种电池中载流子分离的机理。
单晶硅太阳能电池：太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结内建电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，从而分离，接通电路后就产生电流。
有机太阳能电池：单层器件，激子在电极与有机半导体界面处离化双层器件，产生的激子向给体/受体界面扩散，在界面势场的作用下发生电子和空穴的分离（2）这两种结构的太阳能电池优化的光吸收层厚度差别很大，为什么？单晶硅太阳能电池可吸收光波长范围内大，在短波长到长波长均有吸收。
有机太阳能电池可吸收光波长范围小，集中在短波长区段。
5．硅和金刚石的能带结构相似，只是禁带宽度不同，根据它们的禁带宽度，计算这种材料的本征吸收长波限。
太阳能电池材料试题复习
复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。
2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG（磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。
3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。
4.太阳能电池理论效率最高为75% 。
5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。
也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1Ｃ㎡的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７＋｜－７）Ｗ/㎡。
６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。
７．P-N结的形成原理。
答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。
电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。
如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。
８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。
答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9.太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。
《太阳能光伏发电技术》期末试卷及答案
《太阳能光伏发电技术》期末试卷及答案20XX年《太阳能光伏发电技术》期末试卷及答案20XX级《太阳能光伏发电技术》试卷一、单项选择题（本大题共12小题，每小题1分，共12分）1. 在地球大气层之外，地球与太阳平均距离处，垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射能基本上为一个常数。
这个辐射强度称为___ _ __。
A．大气质量B. 太阳常数C．辐射强度D.太阳光谱2．太阳能光伏发电系统的最核心的器件是______。
A．控制器B. 逆变器C．太阳电池D.蓄电池3．太阳能光伏发电系统中，______指在电网失电情况下，发电设备仍作为孤立电源对负载供电这一现象。
A．孤岛效应B. 光伏效应C．充电效应D.霍尔效应4．在太阳电池外电路接上负载后，负载中便有电流过，该电流称为太阳电池的______。
A．短路电流B. 开路电流C．工作电流D.最大电流5．地面用太阳电池标准测试条件为在温度为25℃下，大气质量为AM1.5的阳光光谱，辐射能量密度为_____W/m2。
A．1000 B. 1367 C．1353 D.11306．蓄电池放电时输出的电量与充电时输入的电量之比称为容量______。
A．输入效率B. 填充因子C．工作电压D.输出效率7．蓄电池使用过程中，蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为_____。
A．自放电率 B. 使用寿命C．放电速率 D.放电深度8．在太阳能光伏发电系统中，太阳电池方阵所发出的电力如果要供交流负载使用的话，实现此功能的主要器件是______。
A．稳压器 B. 逆变器C．二极管 D.蓄电池9．当日照条件达到一定程度时，由于日照的变化而引起较明显变化的是______。
A．开路电压 B. 工作电压C．短路电流 D.最佳倾角10．太阳能光伏发电系统中，太阳电池组件表面被污物遮盖，会影响整个太阳电池方阵所发出的电力，从而产生______。
A．霍尔效应 B. 孤岛效应C．充电效应 D.热斑效应11．当控制器对蓄电池进行充放电控制时，要求控制器具有输入充满断开和恢复接通的功能。
太阳能电池材料期末复习
太阳能电池材料期末复习硅是目前太阳能电池中最常用的材料。
硅太阳能电池的制备工艺相对简单，成本较低。
但是，硅太阳能电池的效率相对较低，光电转化率一般在10-20%之间。
目前，硅太阳能电池分为单晶硅和多晶硅两种，其中单晶硅太阳能电池效率较高，但制备工艺复杂，成本较高。
铜铟镓硒(CIGS)是一种新型的太阳能电池材料，具有高效率、高稳定性和较低的成本等优点。
CIGS材料的组成元素包括铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)和硒(Se)，通过合理控制这些元素的比例和制备工艺，可以获得高效的CIGS太阳能电池。
CIGS太阳能电池的效率可以达到20-30%。
目前，CIGS太阳能电池的制备工艺还在不断完善和提高，相信未来能够更广泛地应用于实际生产中。
钒基太阳能电池是近年来研究的热点之一、钒基太阳能电池的核心是钒(V)和钒(IV)之间的氧化还原反应。
钒基太阳能电池具有高效率、长寿命和较低的成本等优点。
钒基太阳能电池可以利用室内光源进行光电转换，相比于其他太阳能电池，具有更广泛的应用场景。
有机聚合物太阳能电池是一种新型的太阳能电池。
有机聚合物是一类由碳(C)、氢(H)和氧(O)等元素组成的聚合物，具有低成本、柔性和可塑性等特点。
有机聚合物太阳能电池的制作工艺相对简单，可以采用印刷、喷涂等方法将其制作成薄膜。
目前，有机聚合物太阳能电池的效率还较低，一般在5-10%之间，但是有很大的发展潜力。
除了以上几种材料外，还有其他一些新材料也在被研究和开发。
例如，钙钛矿材料是一种具有优异光电性能的新兴材料，其太阳能电池的效率可以达到20%以上。
此外，还有钙钛矿材料的衍生物、有机无机杂化材料等也是研究的热点。
总之，太阳能电池材料的研究和开发是提高太阳能电池效率和降低成本的关键因素。
随着科学技术的进步和不断的研究，相信未来会有更多新材料诞生并应用于太阳能电池生产中。
太阳能光伏电池及其应用总复习题
（复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。
/2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG （磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。
3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。
4.太阳能电池理论效率最高为75% 。
5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。
也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1cm2的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７±７）Ｗ/㎡。
６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。
７．P-N结的形成原理。
$答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。
电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。
如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。
：８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。
答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9. 太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。
太阳能电池复习题-汇总
2011年太阳能光伏电池及其应用复习资料第一章总论一、填空题：1、人类文明的进步与人类社会工业化、近代化的变迁，都称为和变迁。
2、21世纪文明的宏伟构想时，被称为最大课题的问题占据了重要地位。
3、人们生活所需的能源可发分为维持个人生命的和、及生产活动中使用的生活能源两部分。
4、伴随着能源工业化的进展，人们选择更方便、更经济性的能源形态，也就是说，这一技术革新也是基于而产生的。
5、不同于化石能源的消费的原子能发电，称之为的太阳能发电、风力发电的应用。
6、在化学能源枯竭之前找到的替代能源。
7、3E三重矛盾是在发展的过程中，伴随着的消费，以化石能源为主体的资源需求结构会造成对的破坏。
8、到达地球表面的太阳能，是通过几乎接近真空的宇宙空间，以的形式辐射过来。
9、太阳能到达地球的总辐射能量应该是太阳常数与的乘积。
10、太阳能电池的转换效率几乎是的，与其所利用的装置规模与无关。
11、光发电是对有在效利用。
二、选择题1、人们生活所必需的能源可以分为维持个人生命的生理能源和（）、社会活动及生产活动中使用的生活经验能源两部分。
A、日常生活B、社会生活C、劳动生活D、物质生活2、点然近代产业革命之火的是发明蒸汽机的（）A、贝尔B、詹姆斯。
瓦特C、爱迪生D、埃特尼。
勒努瓦3、生态发电的有：太阳能发电和（）。
A、火力发电B、水力发电C、煤炭发电D、风力发电4、煤炭在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年5、天然气在亚洲太平洋可开采( )年。
A、43年B、61年C、231年D、73年6、3E指的是：经济、能源和（）。
A、地球环境B、海洋C、森林D、陆地7、世界各国对温室气体排放量，以1990年为基准，到2010年日本要消减( ).A 、10% B、8% C、6% D、5%8、采用石油发电方式引起的有害气体排放量CO2是（）。
A 、 B、178 C、 D、9、能量通过约亿km的空间到达地球的大气层附近时，其辐射能量密度约为（），这个值叫太阳常数。
太阳能电池材料试题复习
太阳能电池材料试题复习(总24页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除复习大纲1. 铝背场的作用：①减少少数载流子在背面复合的概率；②作为背面的金属电极；③提高电池的开路电压；④提高太阳电池的收集效率；⑤降低电池的反向饱和暗电流和背表面复合速率；⑥制作良好的欧姆接触。
2. 简述晶体硅的制备工艺过程答：晶体硅太阳电池的制备工艺：p型硅片-清洗制绒-扩散制结（p-n结）-去周边层-去PSG（磷硅玻璃）-镀减反射膜-印刷电极-高温烧结-检测-分选-入库包装。
3.太阳能的利用形式：光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。
4.太阳能电池理论效率最高为75% 。
5.太阳常数：是指大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间、单位面积内所接受的太阳能辐射。
也就是说，在日地平均距离的条件下，在地球大气上界，垂直于光线1Ｃ㎡的面积上，在１分内所接受的太阳能辐射能量；为（１３６７＋｜－７）Ｗ/㎡。
６．太阳能能量转换方式主要分为光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化三种方式。
７．P-N结的形成原理。
答：⑴Ｐ型和Ｎ型半导体都呈电中性；⑵Ｐ型半导体的多子是空穴；Ｎ型半导体的多子是电子；⑶当Ｐ型半导体与Ｎ型半导体连接在一起时，由于ＰＮ结中不同区域的载流子分布存在浓度梯度，Ｐ型半导体材料中过剩的空穴通过扩散作用流动至Ｎ型半导体材料；同理，Ｎ型半导体材料中过剩的电子通过扩散作用流动至Ｐ型半导体材料。
电子或空穴离开杂质原子后，该固定在晶格内的杂质原子被电离，因此在结区周围建立起了一个电场，以阻止电子或空穴的上述扩散流动，该电场所在的区域及耗尽区或者空间电荷区，故而称为ＰＮ结。
如图所示：在交界面，由于扩散运动，经过复合,出现空间电荷区。
８．P-N结半导体光生伏特效应的原理。
答：在半导体被光照射、产生光传导现象时，如果由光产生的载流子在不同位置具有不均一性，或者由于PN结产生了内部载流子的话，就因扩散或者漂移效应而引起电子和空穴密度分布不平衡，从而产生电力，这一现象称为光生伏特效应（photovoltaic effect）.9.太阳能电池的主要参数是短路电流、开路电压、填充因子和光电转换效率。
太阳能电池片复习题
9、如图所示，太阳光线B偏离天顶方向的 太阳光线 30 °，求此时的大气质量。
10、白炽灯效率低下的原因。
第二章
1、硅单晶中的层错属于（ ） A 点缺陷 B 线缺陷 C 面缺陷
2、施主杂质电离后向半导体提供（ ），受 主杂质电离后向半导体提供（ ） A 空穴 B 电子 C 质子 D 中子
3、载流子的扩散运动产生（ ）电流，漂移运动 产生（ ）电流。 A 漂移 B 隧道 C 扩散
6、简述西门子法制造多晶硅的流程。
第五章
1、热场又称为（ ）。 A 温度场 B 热力学场 C热量场 2、柴氏直拉法简称（ ）法。 A FZ B ZZ C CZ D AZ 3、直拉法拉制大直径单晶硅包括缩颈生 长、（ ） 、（ ）、收尾生长等工艺。 4、利用定向凝固的原理制造多晶硅锭的工艺有 （ ）、（ ）、浇铸法、电磁铸造法等。
9、PN结的内建电场由N区指向P区。 （ ） 10、间隙式杂质原子的半径和价电子壳层结构与被 取代的晶格原子比较相近。 （ ） 11、半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。 （ ）
12、载流子复合：
13、简述平衡PN结的情况。
14、简述PN结空间电荷区的形成
第三章
1、在光照射作用下，物质吸收光子能量并激发自 由电子的现象称为（ ）。 A 外光电效应 B 内光电效应 C 光电导效应 D 光伏效应
4、制作电池片的PN结时，电池片应放入到（ ） （石英舟或石墨舟）中进行扩散。 5、理想的单晶硅金字塔绒面标准：（ ） 、 （ ） 、（ ）。 6、杂质在硅晶体中扩散有两种机制：（ ）、 （ ）。
7、扩散分为两类：（ ）、（
）。
8、在烧结过程中：对正面电极，背面电极和背 阴场的烧结起至关重要的作用的因素是：（ ）。
济南大学《太阳能电池材料与工艺》期末真题
太阳能电池材料期末预测题一，填空题1，晶体硅太阳能电池生产工艺有___________，___________，___________，___________，___________，___________。
2，太阳能电池按照架构可分为___________，___________，___________，___________。
3，太阳能电池按照材料可分为___________，___________，___________，___________，___________，___________。
4，直拉单晶硅中碳杂质来源于石英坩埚。
5，金属杂质在直拉单晶硅中的扩散机制间隙扩散机制，空位机制，踢出机制，分离机制。
6，吸杂技术根据吸杂点的不同可分为内吸杂和外吸杂。
7，铸造单晶硅常用的吸杂技术：磷吸杂和铝吸杂。
8，原子能级分裂是因为___________。
9，用化学提纯制备高纯多晶硅的方法二氯二氢还原法硅三氯氢硅氢还原法四氯化硅氢还原法硅烷热分解法补充9，半导体材料的基本特征电阻率特性，导电特性，负的电阻率温度系数，、整流特性，光电特性10，常用的形成p-n结的工艺主要有合金法、扩散法、离子注入法、薄膜生长法。
合金法是目前硅太阳电池的p-n结形成的主要方法11，晶体硅太阳电池的结构构成有绒面结构、PN结、铝背场、正面和背面金属接触、减反射层12，单晶硅棒生长的主要方法有区熔法、直拉法。
13，从单晶硅棒到单晶硅片的制备工艺包括切断滚圆切片化学腐蚀14，根据两个晶粒之间夹角的大小对晶界结构进行分类小角度晶界，大角度晶界。
15，太阳电池用硅材料按照结晶形态划分单晶硅、多晶硅、非晶硅。
按材料纯度划分冶金级硅（也称金属硅、工业硅）、太阳能级硅、电子级硅。
16，碳在硅中的分凝系数很小，在单晶硅的生长过程中，碳的浓度为______高，_____低。
17，直辣单晶硅中的缺陷有___________，___________，___________，___________。
太阳能电池试题
《太阳能电池原理及应用》期末试卷适用班级：晋能培训班一、选择题：（每题4 分，总计20 分.）1、太阳电池组件的功能是（ A ）A、光转化为电B、光转化为热能C、光转化为机械能D、光电相互转化2、（ C ）是为了防水和绝缘。
A、EVAB、LCDC、TPTD、TNT3、太阳能电池片的测试主要有（D ）参数。
①开路电压②短路电流③最大输出功率④填充因子⑤光电转换效率A、①②④B、②④⑤C、③④⑤D、①②③④⑤4、电池片镀膜的厚度是利用光学中的（ C ）原理来减少反射。
A、光程差B、相长干涉C、相消干涉D、光的折射5、层压完毕的组件不要马上移动的主要原因是（A ）A、EVA还没有冷却定型，移动会造成电池片裂片B、组件太烫手C、没地方放D、不知道二、判断题：（每题3分，总计30 分.）1、对于层压机，如果真空泵失灵，组件层压后，会有大面积气泡。
（对）2、太阳能玻璃的铁杂质含量一般控制在%之下。
（对）3、眼睛不小心接触有害物质时，应立即用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。
（对）4、层压机在真空状态下不允许进行开盖操作。
（对）5、短距离搬运玻璃可以不穿安全鞋。
（错）6、太阳电池测试仪的光源称作太阳模拟器，是因为其光照强度和光谱接近于地球表面的太阳光。
（对）7、EVA透明、柔软、有热熔黏结性、熔融温度低。
熔融流动性好等特点。
（对）8、制备电极时，烧结温度的选择既要保证良好的欧姆接触性，又要避免过高温度使大量有害的电极进入硅中，以获得良好的光电转换效率。
（对）9、铁是由原料本身、耐火材料或金属材质的生产设备等引入的，不可能完全避免。
（对）10、铁杂质的存在一方面使玻璃着色，另一方面增大玻璃的吸热率，也就降低了玻璃的透光率。
（对）三、简答题：（每题10分，总计50分.）1、制绒工序的检测内容有哪几项减薄量反射率外观均匀性2、太阳能电池的上电极一般制成什么形状目的是什么栅线状有利于光生电流的收集，并使电池有较大的受光面积。
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太阳能电池材料期末复习题work Information Technology Company.2020YEAR太阳能电池材料期末复习题1.半导体太阳能光伏电池工作原理的四个基本过程。
答：第一，必须有光照射，可以是单色光，太阳光和模拟光源。
第二，光子源注入到半导体内后，产生电子-空穴对，且电子-空穴对具有足够的寿命。
第三，利用PN结，将电子-空穴对分离，分别集中于两端。
第四，被分离的电子和空穴，经由电极收集，运输到电池体外，形成电流。
2.空间电荷区，内建电场及方向；漂移电流和扩散电流及其方向。
答：空间电荷区：扩散结果：n区出现正电荷区，p区出现负电荷区，则交界面的两侧的正，负电荷区，总称为空间电荷区。
内建电场：由于空间电荷区正负电荷相互吸引，形成一个称为势垒电场的内建电场，带正电荷的n区指向带负电荷的p区。
扩散电流：当两种不同型号半导体连接起来，在交界处产生载流子扩散。
由n 型半导体与p型半导体交界处两侧不同型号载流子（多数载流子）浓度差引起的载流子扩散产生的电流。
扩散电流=电子扩散电流+空穴扩散电流。
方向p指向n。
漂移电流：内建电场的形成对多数载流子扩散运动起阻挡运动的作用。
载流子在内建电场中的运动叫做漂移电流。
漂移运动产生的电流叫做漂移电流。
漂移电流=空穴漂移电流+电子漂移电流。
方向与扩散电流方向相反。
3.PN结两端接触电势及其表达方式；接触电势与电池的开路电压有关，说明影响太阳电池开路电压的因素。
答：接触电势是PN结空间电荷区两端的电势差Vo。
表达式：影响因素：1.与n区和p区中净摻杂浓度有关（Nd,Na）有关，摻杂浓度越大，V0越大即太阳电池的开路电压Voc越大。
2.与半导体材料种类有关，不同半导体有不同的本征载流子浓度（ni），在同样摻杂浓度下，其Vo不同即Voc不同。
3.温度T有关温度愈高ni愈大，Vo愈小，所以随环境温度增高，太阳电池Voc 成指数下降。
4.了解PN结正向电压—电流特性；多子与少子；非平衡少数载流子注入；正向电流（电池的暗电流）及方向。
答：特性：势垒区中的电场减小，由Vo变为（Vo-V）；势垒高度减小，由eV0变为e（Vo-V）；势垒区宽度w减小。
出现非平衡载流子注入：载流子扩散电流大于漂移电流。
n区中电子不断扩散到p区，p区中空穴不断扩散到n区，这种注入载流子的，为非平衡少子。
正向电流：对PN结施加正向偏压V后，扩散电流大于漂移电流，导致非平衡少子注入而产生的电流。
方向由p指向n。
5.PN结反向电压—电流特性；反向饱和电流及方向；PN结的电压—电流特性。
答：特性：势垒区中的电场减小，由Vo变为（Vo+V）；势垒高度减小，由ev0变为e（Vo+V）；势垒区宽度w增大。
反向饱和电流：是一个数值很小，且不随反向电压V变化而变化的电流。
由n 指向p。
PN结的电压-电流特性：加上外加电压后，pn结上流过的电流。
6．光伏电池工作原理；光生电流及方向；光生电压及方向；光照后流过负载的电流；太阳电池的开路电压；短路电流；输出功率及最大输出功率；光电转换效率。
答：工作原理：利用光激发的少子通过PN结而发电。
光生电流及其方向：在内建电场的作用下，P型半导体中的光照产生的电子将流向N型半导体，而N型半导体中的额空穴将流向P型半导体，形成光生电流Ii。
由n指向p。
光生电压及其方向：光生电流出现导致光生电场Vph形成。
由p指向n，与内建电场方向相反。
光照后流过PN结的电流：光照后，导致载流子扩散产生的电流大于漂移产生的电流，从而产生净的正向电流If。
；Io是反向饱和电流。
光照后流过负载的电流：太阳电池的开路电压：将PN结开路，将负载电阻无穷大，负载上的电流为零，I为零时的电压为开路电压。
；短路电流：负载电阻R，光生电压Vph和光照时流过PN结上的正向电压If均为零时的电流。
；输出功率及其最大输出功率：；光电转换效率：；7.了解按电池结构和材料分类的太阳电池种类。
答：按电池结构分：1.同质结光伏电池：相同的半导体材料，含有不同的导电型号杂质，构成一个或多个PN结。
2.异质结光伏电池：在不同禁带宽度的两种半导体材料组成，接触的界面组成PN结。
3.肖特基电池：用介质和半导体组成一个肖特基结电池（又称MIS电池）。
4.薄膜电池：由非导体的基底上淀积一层薄膜半导体材料组成的电池。
5.叠层电池：将两种对光波吸收能力不同的半导体材料叠置在一起构成的电池，目的是最大限度吸收不同波长的光，提高太阳电池的光电转换效率。
按电池材料分：1.硅电池：包括单晶硅，多晶硅，非晶硅（制造成本依次下降，光电转换效率依次下降）2.非硅电池：主要有Cds. GaInSe, GaInS….3．有机电池:有机高分子材料组成的电池。
8.硅晶体电池的基本结构及制造工艺流程。
答：硅晶片加工（切片），化学腐蚀，制PN结，铝背场制备，制上下电极，制减反射薄膜。
结构略。
9．绒面结构及作用；单晶硅片和多晶硅片表面制作绒面结构所用的腐蚀剂及提高绒面结构质量采用的措施。
答：绒面结构：<100>晶向的硅单晶,经腐蚀后表面会形成(在显微镜下看到)像“金字塔”形状高低不平的表面。
作用:减少电池表面的光反射，大大提高对光的吸收率，最大限度提高光电转换效率。
腐蚀剂：单晶硅使用NaOH水溶液或KOH水溶液；多晶硅使用HF混合液。
提高绒面结构质量采用的措施：1.在NaOH水溶液中加入少量异丙醇。
2.用NaCO3（K2CO3）或磷酸钠液对单晶硅片进行结构处理。
10.金属电极作用；对金属电极的要求；金属电极的丝网印刷制作工艺。
答：作用：收集电极（少数载流子）收集光生电流，然后引导到负载。
要求：1.与硅片形成良好的欧姆接触。
2.电极线宽要越细越好。
（提高光电转换效率）制作工艺：按设计好的电极图形的模板，用丝网印刷法将导体浆料（用超细银粉与有机溶剂调成浆料），印制在电池表面，然后在适当的温度下烧结，使有机溶液挥发，而金属颗粒(Ag)与硅片紧紧的粘附，形成（Ag）与硅的合晶。
11.铝背电场结构；合金化作用；铝背电场结构的作用，并解释为何会产生这样的作用。
答：铝背场结构：在pn结制备完后，在硅片背面淀积一层铝膜，经合金化高温处理后，在硅片内形成p+层（高浓度p型杂质层），在硅片背侧面产生了内建电场（BSF）。
合金化作用：1. AL原子进入硅片内，形成一层高浓度的p+层形成BSF结构。
2.使Al膜紧紧的黏在硅片的表面，形成背电极。
铝背场结构的作用：1.能提高电池的光电转换效率原因：由于P+层存在，在电池背面形成一个P+/p结，从而产生一个内建电场，由于这个电场的方向与电池端电压方向相反，阻止了光生电压少数载流子向P+层扩散，由此减少了少子在背面的复合几率，提高了电子的收集效率，即提高了光生电流，同时提高了电池的开路电压，提高了光电转换效率。
2.可做电池背面的金属电极。
12．减反射减少光反射的原理；减反射层减少光反射的光学条件；并懂得由此条件选择减反射膜材料及膜厚。
（在题中计算题，且用到半导体本征吸收限λ0的概念）答：原理：利用光在减反射膜的上下表面反射所产生的光程差，使两束反射光干涉相消，从而减弱反射，增加透射。
条件：（1）（2）d:减反射膜厚，：光波长，L：正整数题略，看笔记。
13.对减反射膜材料的总体要求；TiO2膜制备工艺，反应方程式。
答：要求：能具有良好的减反射效果，还要求透明度好，热膨胀系数少，与硅片粘附性好，抗辐射，耐腐蚀。
（6点）喷涂热（水）解法工艺：利用N2携带含钛酸异丙酯的水蒸气，喷涂到加热的硅片上表面，发生水解反应。
反应：Ti(OC3H7)+2H2O==TiO2+4(C3H7)OH14.铸造技术为何能提高多晶硅纯度；制备铸造多晶硅的工艺流程；描述直培法工艺；影响直培法制备柱形多晶硅的因素。
答：提纯材料：1. 利用定向凝固过程中的杂质分凝现象，使杂质富集在多晶硅锭的两端。
2．在真空中熔化，凝固，原料中杂质在表面挥发。
3．在保护气体或熔体中添加能与杂质反应生成挥发性物质的气体，是杂质中熔硅分离。
直熔法工艺流程：装料---加热---熔化---晶体生长---退火---冷却。
直培法描述：硅原材料首先在坩埚中熔化，坩埚周围的加热器保持坩埚上部温度的同时，自坩埚的底部开始逐渐降温，从而使坩埚底部的熔体首先结晶，再通过保持固液界面在同一水平面上并逐渐上升，使得整个熔体结晶为晶锭。
采用定向凝固法长晶。
影响因素：纯度高，不产生杂质玷污；不与晶体粘连；热膨胀系数小；热导率小；坩埚形状(方形，内壁涂高纯氧化硅/氮化硅）15.了解单结a-Si薄膜电池的结构；工作过程及工作原理，a-Si薄膜电池效率低的原因及解决措施。
答：单结结构是指只有1个pin结（相当与晶体硅电池中的pn结）具体结构：1.玻璃，为电池衬底（基片）是各种薄膜淀积的载体，也是电池的受光面。
2.透明导电膜（TCO,SnO2）(上电极，厚900nm)3.P-a-Si (或P-a-SiC,能提高电池性能)（厚10nm）4.i-a-Si (本征非晶硅)（500nm）5.N-a-Si (或uc-Si) (厚10nm)6.透明导电膜（ZnO）（900nm）7.金属Al膜（与ZnO膜相当）345是pin结，67是背电极。
工作过程：阳光从玻璃受光面通过，经过透明导电层和P型层，在本征层激发出光生载流子，分别漂移给p,n层，最终产生电流通过铝电极和透明导电层，引导到负载。
工作原理：a-Si电池的pn结中加入“i”层。
形成pin结结构。
P层为光入射层。
i层为本征吸收层，N层为基底层。
此结构中，pi结和in结形成的内建电场跨越整个i层。
当入射光穿过P型层，在i层激发出电子—空穴对，很快地被内建电场分离，空穴漂移到P型层，电子漂移到N层，形成光生电流和光生电压，i层是光敏层。
a-Si薄膜电池存在的问题：1.光电转换效率低：原因：（见书上P67页17-28行）非晶硅的带隙较宽；非晶硅的迁移边存在高密度的尾态；非晶硅材料阻态密度较高，非晶硅太阳电池的p区和n区得电阻率较高。
主要为材料本身的结构及缺陷和电池的结构导致对阳光的光谱响应的范围窄，载流子复合机率大，电荷收集困难。
改进措施：1.将电池的窗口层材料由P-a-Si改用为禁带宽度更宽的P-a-SiC材料，以减少光吸收（增加光透射）。
2．将电池的N-a-Si层改为禁带宽度更窄的n-uc-Si(n型微晶硅)。
3.利用多级带隙材料结构。
2.电池效率的光衰减：原因：a-Si膜中的“H”含量过大。
电池在受到光照后，会产生光致亚稳态缺陷，导致其在a-Si膜中移动，扩散长期在光照下，其光电导和暗电导同时下降，从而使电池的光电转换效率下降—光衰减。
改进措施：降低a-Si膜（尤其是i层）中的“H”含量。
淀积膜时，采用电子回旋共振CVD法或利用氢化CVD或热丝CVD法。