太阳能电池材料电子教案(带硅材料的制备)
太阳能电池材料电子教案(提高非晶硅太阳电池稳定性的研究)
Ⅲ、讲授新课：78分钟
6.2.2提高非晶硅太阳电池稳定性的研究
一、S-W效应
㈠、定义
非晶硅基合金的光暗电导率随光照时间加长而减小，经170摄氏度-200摄氏度，退火2小时，又可恢复原状，称为S-W效应。
㈡、实质：光致亚稳效应
㈢、五种微观模型
1、Si-Si弱键模型
亚稳缺陷→光生载流子→直接无辐射复合→复合能
授课日期
授课节次
授课班级
教学目的
1、掌握什么是S-W效应及实ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ；了解关于a-Si:H中光致亚稳变化的几种模型。
2、知道提高电池稳定效率应该从那两个方向着手
3、知道消除S-W效应的入手点及普遍采用的成熟技术
4、掌握叠层电池结构的优点与缺点及至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
教学重点
1、S-W效应及实质
㈠、改进i层材料
方法：H2稀释反应气体法
㈡、采用叠层电池结构
1、问题
叠层→多个子电池→多个p-i界面→多个p-i异质界面
1多层不匹配障碍→电子输出↓
2每层i都可能引入C杂质→光致亚稳缺陷↑
2、处理方法
H+处理法（可使）：①底电池透光率↑
②串联电阻↓
Ⅳ、归纳总结：2分钟
1、S-W效应的定义和实质
2、提高非晶硅太阳电池稳定效率的着手点（2点）
2、至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
3、叠层电池结构的优与缺
教学难点
1、S-W效应及实质
2、至今提高非晶硅太阳电池稳定效率的成熟技术
教学准备
教材教案
教学方法
探究式教学法、分析法
教
学
过
程
Ⅰ、课堂组织：2分钟
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）
硅基太阳能电池设计(课程设计)
微电子课程设计硅太阳能电池结构设计与参数提取第二章选题及要求2.1课题名称与背景课题名称：硅太阳电池结构设计与参数提取课题背景：1、太阳能利用太阳能是一种新型能源，具有无污染、可再生的特点。
太阳能电池/光伏电池（Solar Cells）是一种将太阳能转化为电能的元器件，其基本结构是PN结。
硅太阳电池因工艺成熟、成本低廉而占据全球光伏产业80%以上的份额。
图2.1 太阳能光谱图2、光伏效应太阳能电池的基本结构是半导体PN结，当存在光照时，光子被吸收而产生光生载流子，光生载流子发生扩散而在PN结中形成与内建电厂相反的光生电场。
称为光生伏特效应。
3、等效电路与负载特性在光照下，太阳电池的基本结构的等效电路如图2.2所示图2.2 等效电路电流公式为s 0()=exp(1)s ph sh q V IR V IR I I I nkT R ++---其中n 为二极管理想因子，s R 为串联电阻，sh R 为旁路电阻。
其负载特性曲线如图2.3所示图2.3 负载特性曲线定义FF 为填充因子，oc V 为开路电压，sc I 为短路电流，其中max .oc sc P FF V I =即两矩形面积之比，..oc sc inV I FF P η=2.2 课题内容（1）太阳电池结构设计：利用太阳能电池基础知识，完成电池PN结衬底、结深、掺杂浓度的设计，以及电极材料选择、电极宽度设计；（2）太阳电池虚拟制造：利用现代TCAD工艺仿真软件对太阳电池进行工艺仿真和虚拟制造，显示制造结果，并保存电池结构以进行下一步操作；（3）太阳电池性能仿真：利用现代TCAD工艺仿真软件对步骤2中的电池进行响应特性、负载特性等器件性能仿真，并与设计指标进行比对；（4）太阳电池参数提取：通过参考书和参考文献调研等方式，根据太阳电池等效电路模型，设计和编写响应的软件程序，从步骤3输出的负载特性曲线中提取电池性质参数，包括理想因子n，串联电阻Rs和旁路电阻Rsh；（5）太阳电池优化设计：若所设计电池的能量转换效率等指标未达到设计要求，则进一步根据步骤4获得的性质参数，分析改进电池的设计方案，并重复步骤1~4，直至电池开路电压、短路电流和能量转换效率达到设计的指标要求。
硅太阳能电池制备实验报告
硅太阳能电池制备实验报告
哎呀，今天实验室里的气氛真是紧张啊！大家都在为了我们的实验而努力着。
我们的实验目标是制备硅太阳能电池，这可不是一件容易的事情哦！不过，我们可是有信心能够完成这个任务的！
我们需要准备一些材料。
这里有硅片、胶水、银箔纸、铝箔纸、钻头、砂纸等等。
对了，还有我们的秘密武器——太阳能光板！有了这个光板，我们就可以把阳光转化为电能了。
接下来，我们要开始制备硅片。
我们需要用钻头在硅片上打一个小孔，然后用砂纸把边缘打磨得光滑。
这个过程可不能马虎哦，否则会影响到后续的操作。
制备好硅片之后，我们就可以开始组装了。
我们需要把银箔纸和铝箔纸分别贴在硅片的两侧。
这样一来，阳光照射到硅片上时，就会被反射回来。
接着，我们要把太阳能光板放在铝箔纸上，然后再把整个装置放在阳光下。
哇塞，看到那个亮闪闪的小东西了吗？那就是我们辛苦制作的硅太阳能电池哦！虽然现在还没有成功发电，但我们相信只要继续努力，一定能够成功的！
在这个过程中，我们还遇到了一些困难。
比如说，有时候阳光不够强烈，导致电池无法发电；有时候又会出现电池过热的情况。
但是，我们并没有放弃，而是一起商量着解决问题的办法。
这种团队合作的感觉真是太棒了！
通过这次实验，我们不仅学到了如何制备硅太阳能电池，还锻炼了自己的动手能力和团队协作精神。
相信在以后的学习和生活中，这些技能都会对我们有所帮助吧！
好了，今天的实验就到这里啦！虽然有点累，但是看到那个成功的小电池，我觉得一切都值得了！希望大家也能像我们一样勇敢地面对困难，不断努力，追求自己的梦想！。
ch4太阳电池的制造
1. 提高CZ单晶生长的产出率。 2. 使用再生硅原料以降低原料成本 3. 降低线切割的成本 4. 切更薄的硅单晶片
日本生产的16in硅单晶大晶体，重438Kg
（a）一CZ拉晶炉设备的外观，（b）拉晶炉内部的热场与拉晶的示意图
CZ拉晶流程 (1) 加料(Stacking Charge)
纯水
60℃ 300S 超声
去杂质 颗粒 纯水
60℃ 300s
形成金字 塔绒面
IPA、添 加剂、 NaOH 78℃
形成金字 塔绒面
IPA、添加 剂、NaOH
78℃
去除 碱液 纯水
常温
去除 金属 杂质 盐酸
常温
900s
900s
180s 180s
鼓泡
鼓泡
喷淋
去除酸 液
纯水
常温 180s 喷淋
使硅片 更易脱 水 氢氟酸
制绒的作用及方法
➢ 绒面制作方法：
目前，晶体硅太阳电池的绒面一般的是通过化学腐蚀的方法制作 完成，针对不同的硅片类型，有两种不同的化学液体系：
1）单晶硅绒面制作：
Si+2NaOH+H2O →Na2SiO3 +2H2↑ 此反应为各向异性反应，也是形成金
字塔绒面的原因
2）多晶硅绒面制作：
3Si+4HNO3 →3SiO2+4NO+2H2O SiO2+4HF→SiF4+2H2O SiF4 +4HF→H2SiF6
晶尾的生长步骤
常见的太阳电池级CZ硅单晶片的规格范例
§4.4 晶体硅太阳电池的制造
❖ 生产四个技术阶段:原料、基片、电池、 组件
太阳能电池材料电子教案(P-N结的形成)
由于交界面处存在电子和空穴的浓度差，n型区中多数载流子电子要向p型区扩散，p型区中的空穴要向n型区扩散。
扩散后再交界面的n型区一侧留下带正电的离子施主，形成一个正电荷区；同理，在交界面的p区一侧留下带负电荷的离子受主，形成一个负电荷区域，这样，就在n型区和p型区的交界面的两侧形成一侧带正电荷而另一侧带负电荷的一层很薄的区域，称为空间电荷区，即通常所说的pn结。
6、复合
7、动态平衡
一定温度下，本征激发的电子空穴对数目与复合的电子空穴对数目相同，达到动态平衡。
Ⅳ、归纳总结：5分钟
强调两种运动和一种电场
Ⅴ、布置作业：1分钟
课后习题: 1、3、5
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
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、什么是空穴、电子空穴对、载流子、电子导电、空穴导电、本征导电、复合？
2、半导体定义？
3、载流子浓度与温度的关系？
Ⅲ、讲授新课：75分钟
2.3半导体特点
一、P-N结
1、定义（形成过程）
将P型半导体和N型半导体制作在同一块硅片上，在他们的交界面形成PN结。
开始时，扩散运动占优势，空间电荷区两侧的正负离子逐渐增加，正负电荷逐渐增加，空间电荷区逐渐加宽，内建电场逐渐增强。但是，随着内建电场的增强，漂移运动逐渐增加，扩散运动开始减弱，最后，扩散运动和漂移运动趋向平衡，扩散运动不再发展，空间电荷区厚度不再增加，内建电场不再增强，此时扩散和漂移的载流子数相等而运动方向相反，达到动态平衡。
授课日期
授课节次
授课班级2.3 P-NFra bibliotek的形成教学目的
太阳能电池材料电子教案新部编本(二)
[20 – 20学年度第__学期]
任教学科：_____________
任教年级：_____________
任教老师：_____________
xx市实验学校
授课日期
授课节次
授课班级
10G2
10G3
10G4
1.8太阳能热利用知识拓展
教学目的
1、掌握太阳能热利用的方式。
2、掌握太阳能集热器与太阳能热水系统的区别。
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
⑵ 强制循环
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
教学重点
1、太阳能热利用的方式。
2、太阳能集热器与太阳能热水系统的区别。
教学难点
能用所学知识解释生活中常见的现象
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、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
4、太阳能发电
二、太阳能集热器
1、定义
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。
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。
硅太阳能电池制备实验报告
硅太阳能电池制备实验报告一、实验目的1、了解太阳电池的基本结构及基本原理2、研究太阳电池的基本特性：太阳电池的开路电压和短路电流以及它们与入射光强度的关系；太阳电池的输出伏安特性等。
二、实验仪器YJ-TYN-1太阳电池基本特性测量仪、光源、负载电阻箱三、实验原理1、太阳电池基本结构太阳电池用半导体材料制成，多为面结合PN结型，靠PN结的光生伏特效应产生电动势。
常见的有太阳电池和硒光电池。
在纯度很高、厚度很薄（0.4mm）的N型半导体材料薄片的表面，采用高温扩散法把硼扩散到硅片表面极薄一层内形成P层，位于较深处的N层保持不变，在硼所扩散到的最深处形成PN结。
从P层和N层分别引出正电极和负电极，上表面涂有一层防反射膜，其形状有圆形、方形、长方形，也有半圆形。
2、太阳电池的基本原理当两种不同类型的半导体结合形成PN结时，由于分界层（pn结）两边存在着载流子浓度的突变，必将导致电子从N区向P区和空穴从P区向N区扩散运动，扩散结果将在PN结附近产生空间电荷聚集区，从而形成一个由N区指向P区的内电场。
当有光照射到PN结上时，具有一定能量的光子，会激发出电子-空穴对。
这样，在内部电场的作用下，电子被拉向N 区，而空穴被拉向P区。
结果在P区空穴数目增加而带正电，在N区电子数目增加而带负电，在PN结两端产生了光生电动势，这就是太阳电池的光生电压。
若太阳电池接有负载，电路中就有电流产生。
这就是太阳电池的基本工作原理。
单体太阳电池在阳光照射下，其电动势为0.5~0.6V，最佳负荷状态工作电压为0.4~0.5V，根据需要可将多个太阳电池串并联使用。
3、太阳电池的光电转换效率太阳电池在实现光电转换时，并非所有照射在电池表面的光能全部被转换为电能。
例如，在太阳照射下，太阳电池转换效率最高，但目前也仅达22%左右。
其原因有多种，如：反射损失；波长过长的光（光子能量小）不能激发电子空穴对，波长过短的光固然能激发电子空穴对，但能量再大，一个光子也只能激发一个电子空穴对；在离PN结较远处被激发的电子空穴对会自行重新复合，对电动势无贡献；内部和表面存在晶格缺陷会使电子空穴对重新复合；光电流通过PN结时会有漏电等。
太阳能电池的制作
太阳能电池的制作太阳能电池是一种利用太阳辐射能够将光能转化为电能的装置。
它被广泛应用于各种领域，包括家庭、工业和农业等。
本文将介绍太阳能电池的制作步骤。
一、准备材料制作太阳能电池所需的材料包括：硅片（晶体硅或多晶硅）、导电背电极、导电表面电极、导线。
二、制作工艺 1. 制备硅片：首先，准备硅片，晶体硅或多晶硅都可以使用。
硅片需要经过特殊处理，清洗掉表面的杂质和氧化物，使其表面干净无瑕疵。
2.涂覆导电背电极：将导电背电极均匀涂覆在硅片背面。
导电背电极可以使用导电胶或者导电粉末与粘合剂混合制成，涂覆后用烘干设备将背电极干燥。
3.涂覆导电表面电极：将导电表面电极均匀涂覆在硅片前面。
导电表面电极通常使用导电浆料制成，均匀涂覆在硅片表面后同样进行烘干。
4.连接线路：将金属导线与导电背电极和导电表面电极连接起来，确保电流能够从硅片传递出来。
5.组装封装：将制作好的硅片进行封装，保护其免受外界干扰。
常见的封装方式包括玻璃封装和聚合物封装。
6.性能测试：完成组装封装后，将太阳能电池接入电路进行性能测试，确保其正常工作。
三、工作原理太阳能电池的工作原理是光生电效应。
当光照射到太阳能电池上时，硅片中的光子与硅原子发生相互作用，将光能转化为电能。
在硅片中形成的电场将光生电子和空穴分开，产生电压差，从而产生电流。
四、应用领域太阳能电池广泛应用于各个领域。
在家庭中，可以将太阳能电池用于发电，为家庭供应电能。
在工业领域，太阳能电池可以用于太阳能发电站，为城市供电。
在农业领域，太阳能电池可以用于灌溉系统，为农田提供水资源。
五、优势与挑战太阳能电池相比传统能源具有很多优势。
首先，太阳能电池能够充分利用太阳能资源，不污染环境，具有可再生性。
其次，太阳能电池在使用过程中几乎没有噪音，对周围环境没有干扰。
然而，太阳能电池的制作仍面临一些挑战，包括材料成本高昂、能量转化效率低等问题，限制了其在大规模应用中的发展。
六、结论太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置，制作太阳能电池需要准备硅片、导电背电极、导电表面电极和导线等材料。
太阳能发电教案太阳能教案大班(
太阳能发电教案太阳能教案大班(一、教学内容本节课选自《新能源技术与应用》教材第四章第一节，详细内容为太阳能发电原理及其应用。
重点讲解太阳能电池板的构成、工作原理以及太阳能发电的优势和局限性。
二、教学目标1. 了解太阳能电池板的构成及工作原理，理解太阳能发电的基本过程。
2. 掌握太阳能发电的优势和局限性，培养对新能源技术的认识和兴趣。
3. 培养学生的环保意识和能源节约意识，提高他们对可再生能源的利用和推广能力。
三、教学难点与重点难点：太阳能电池板的工作原理及太阳能发电的局限性。
重点：太阳能电池板的构成、优势以及环保意义。
四、教具与学具准备教具：太阳能电池板模型、多媒体课件、实验器材。
学具：笔记本、笔、实验报告册。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示太阳能电池板在生活中的应用实例，如太阳能路灯、太阳能充电器等，引发学生对太阳能发电的兴趣。
2. 理论讲解（10分钟）讲解太阳能电池板的构成、工作原理，阐述太阳能发电的优势和局限性。
3. 例题讲解（10分钟）举例说明太阳能电池板在实际应用中的计算方法，如计算太阳能电池板的发电量、满足家庭用电需求等。
4. 随堂练习（10分钟）让学生根据例题进行计算练习，巩固所学知识。
5. 实验环节（15分钟）分组进行太阳能电池板发电实验，观察并记录实验数据，分析太阳能发电效率。
6. 课堂小结（5分钟）7. 互动环节（5分钟）学生提问，教师解答，共同探讨太阳能发电的未来发展。
六、板书设计1. 太阳能电池板的构成2. 太阳能电池板的工作原理3. 太阳能发电的优势与局限性4. 实验结果与分析七、作业设计1. 作业题目：计算太阳能电池板发电量，满足家庭用电需求。
答案：根据所学知识，结合家庭用电需求，计算太阳能电池板的发电量。
2. 作业题目：简述太阳能发电的优势和局限性。
答案：从环保、经济、技术等方面分析太阳能发电的优势和局限性。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课的教学效果，学生的掌握程度，实验环节的设置是否合理等。
太阳能电池材料电子教案(非晶硅半导体材料)
授课节次
授课班级
教学目的
1、了解五种常见的掺杂非晶硅
2、知道什么是非晶硅基合金
教学重点
非晶硅的两个基本性质及五种常见掺杂非晶硅
教学难点
1、理解什么是“短程有序，长程无序”
2、理解什么是连续的物性控制
教学准备
教材教案教参
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：40分钟
6.1概述
6.1.1非晶硅半导体材料
一、非晶硅
（一）基本特征
1、短程有序，长程无序
2、可实现连续的物性控制
（1）几种掺杂非晶硅
1p-a-Si：掺硼
2n-a-Si:掺磷
3a-Sic :掺碳4a-Sie:掺锗5a-Si-H:掺氢
（二）非晶硅基合金：不同带隙的掺杂非晶硅材料
1连续无规网络模型→键的无规则排列
2微晶模型→晶粒取向的散乱无规则
Ⅳ、归纳总结：2分钟
1、非晶硅的基本特征，分别怎么理解？
2、几种掺杂非晶硅按作用怎么分？
Ⅴ、布置作业：1分钟
1、课后习题1
2、补充：如何理解非晶硅半导体连续的物性控制？
几种掺杂非晶硅对提高非晶硅材料的性能有何作用？
教学反思
教研组长签名教务科长签名
年月日
问题：1、晶体硅太阳电池的基本工艺？绒面结构及化学腐蚀相关内容？
2、晶体硅太阳电池个工艺阶段的作用？及相关内容
3、非晶硅薄膜太阳电池的优与缺及基本结构？
4、硅的分类及高纯多晶硅的制备方法？
5、什么是太阳能级多晶硅？
6、直拉单晶硅的制备工艺及机械加工工艺？
硅太阳能电池制备实验报告
硅太阳能电池制备实验报告一硅太阳能电池，这玩意儿可真是个了不起的发明。
它把阳光变成电力，给我们带来了不少方便。
实验的目的是为了了解硅太阳能电池的制备过程，感受一下科技的魅力。
1.1 硅材料的选择首先，选材料。
我们需要高纯度的硅。
硅在自然界中相对丰富，但大多数是杂质多的，不适合做电池。
为了获得高纯度的硅，我们一般使用化学气相沉积法。
这种方法能让硅达到99.9999%的纯度，简直像是给硅“洗澡”，把所有的杂质都洗掉，露出洁白的“肌肤”。
1.2 硅片的切割接着，切割硅片。
用切割机把高纯度的硅块切成薄薄的硅片。
切割过程要小心翼翼，不能一不小心就切歪了，薄片太厚了电池效率就低了。
每一片硅片就像是一张小画布，等待我们来绘制它的未来。
二2.1 硅片清洗清洗硅片非常重要。
把切割好的硅片放在超声波清洗机里，加入去离子水和一些化学药剂，认真清洗。
这样可以去除表面的氧化层和杂质。
想想，如果画布上有污渍，怎么能画出好画呢？2.2 硅片表面处理之后进行表面处理。
通常，我们会采用氢氟酸和氢氧化钠的混合液。
这个步骤就像给硅片做美容，让它的表面更加光滑，增强光的吸收能力。
表面处理后的硅片闪闪发光，犹如新生的星星。
2.3 掺杂过程接下来是掺杂过程。
通过扩散技术，将磷或硼掺入硅片中，形成P型或N型硅。
掺杂就像是给硅片注入了“力量”，提升其电导率。
P型硅和N型硅结合，就形成了PN结，这是太阳能电池的核心部分，电池的“心脏”。
三3.1 电极的制作然后，制作电极。
我们需要在硅片的两面涂上金属材料，通常是银和铝。
电极的作用就像是电池的“桥梁”，负责传导电流。
涂电极的过程要快准狠，不能让金属层太厚，否则会遮挡住光线，影响发电效率。
3.2 封装与测试最后，进行封装。
把电池片用透明的树脂材料包裹住，既能保护内部结构，又能让阳光透过。
封装后的电池就像穿上了“盔甲”，抵御外界的侵害。
接下来，进行测试，看看电池的效率。
这个过程充满了期待，看到电流表上的数字跳动，心里那种成就感真是难以形容。
晶体硅太阳电池制造工艺课件PPT
不能与硅 片和片盒 接触
垫海绵
插片
三、单晶硅片的制绒
（三）单晶制绒工艺流程
2、上料
（1）硅片插完后，取出片盒
底部的海绵，扣好压条。化学
药剂称重上料
（2）将已插好硅片的片盒整
齐、有序的装入包塑的不锈钢
花篮中，片盒之间有适当的间 隔。
上料
三、单晶硅片的制绒
（三）单晶制绒工艺流程
3、参数设置 加热制绒液体到设定温度以后，根
三、单晶硅片的制绒
（四）影响单晶制绒的因素
（1）印背电极：用银-铝浆，起导通作用，进行组件组装时方便焊接 3、硅片清洗完未及时甩干，会有水纹印产生。 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O （易挥发的四氟化硅气体 ） 任务四 减反射膜的制备
3、掌握材料的光2学、特性腐。 蚀速率快慢影响因子
制绒与减反射膜是两个不同的工艺，都是高效电池工艺的一部分。 任务一 硅片的清洗制绒
项目一 晶体硅太阳电池制造工艺 项目导入 知识目标 技能目标
项目导入
通过前面的学习，我们掌握了半导体的一 些理论知识，了解了由石英砂到硅片的加工过 程。但是，硅片的制备目的是什么呢？主要是 为了下一步晶体硅电池片的制备。晶体硅太阳 电池的制备工艺有哪些呢？从今天开始我们就 进行这些方面的学习。
知识目标
盐酸 HCl
三、单晶硅片的制绒
（三）单晶制绒工艺流程
一共有10个槽，5、6、8、10槽中是去离子水 异丙醇（Isopropanol IPA）(CH3)2CHOH 表面湿润作用 Na2SiO3·9 H2O作用：表面活性剂，以加快硅的腐蚀。 氢氟酸作用：去除硅表面的硅酸钠以及氧化物。主要反应 方程式为：
1、掌握所用硫酸、硝酸、氢氟酸、氢氧 化钠、三氯氧磷等药液的特性，所发生的 化学方程式。 2、掌握晶体缺陷的类型。 3、掌握材料的光学特性。 4、了解半导体的欧姆接触特性。
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。
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：
硅太阳能电池制备实验报告
硅太阳能电池制备实验报告一、实验背景1.1 硅太阳能电池的概述太阳能，简单说就是大自然给我们的礼物。
硅太阳能电池，作为利用太阳能的主力军，变得越来越受欢迎。
它的工作原理其实很简单：光线打在电池上，电子就像小火花一样被激活，从而产生电流。
硅的高效能和稳定性让它成为制造太阳能电池的首选材料，嘿，谁不想要一个环保又经济的电源呢？1.2 硅太阳能电池的优点硅太阳能电池的优点可真不少。
首先，它们的使用寿命超长，可以达到25年甚至更久。
然后，转化效率也相当不错，通常在15%到22%之间。
而且，硅材料丰富，价格相对亲民，真是家家户户都能接受的选择。
想想，如果能用太阳的光辉来发电，那可真是美事一桩！二、实验材料与方法2.1 实验材料我们这次实验用到的材料也不复杂。
主要是高纯度硅片，电解质溶液，还有一些辅助工具，比如烘箱和真空设备。
高纯度硅片是关键，它的质量直接影响到电池的性能。
再加上电解质溶液的选择，要是用得当，效果能翻倍。
2.2 实验步骤实验步骤分成几个小环节。
首先，我们要清洗硅片，确保表面没有任何杂质。
接着，进行掺杂处理。
这一步可关键了，掺入一些磷或硼能改变硅片的导电性。
然后，把处理好的硅片放入真空设备中，沉积薄膜。
这个过程就像给硅片穿上“衣服”，增强它的功能。
最后，进行电池的组装，把各个部分拼起来，真是像拼图一样有趣。
2.3 实验注意事项实验可不是随便做的，得小心翼翼。
安全是第一位的。
记得穿好防护服，戴上手套和护目镜，防止意外。
还有，处理化学品的时候，千万要谨慎，毕竟安全大于一切。
实验室里总是弥漫着神秘的气氛，操作时小心翼翼，仿佛在和未知的力量对话。
三、实验结果与分析3.1 实验结果经过一系列的操作，最终得到了几块性能良好的硅太阳能电池。
通过测试，我们发现这些电池的开路电压和短路电流都达到了预期的标准，真是让人欣喜。
想象一下，当阳光洒在这些电池上时，它们能瞬间产生电能，那个画面真是让人感到无比满足。
3.2 数据分析通过对实验数据的分析，我们得出了一些有趣的结论。
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线牵引带硅生长技术
枝网带硅生长技术
（实验阶段）衬底上的带硅生长技术
水平横向：（实验阶段）工艺粉末带硅生长技术
二、具体生长方法
（一）边缘限制带硅生长工艺
1、工艺
原材料----坩埚----加热----熔硅----石墨模具----引出带硅----依靠熔体毛细管效应----输送熔硅到固液界面
教学难点
了解边缘限制薄膜带硅生长技术并掌握其相关内容
了解线牵引带硅生长技术并掌握相关内容
区分边缘限制薄膜带硅生长技术和线牵引带硅生长技术
教学准备
教案、教材
教学方法
比较法、探究式教学法
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：5分钟
问题：
1、什么是浇铸法、直熔法及二者的本质区别？
授课日期
授课节次
授课班级
概述
9.1带硅材料的制备
9.1.1边缘限制薄膜带硅生长技术
9.1.2线牵引带硅生长技术
教学目的
1、了解什么是带硅材料及优缺点
2、掌握带硅材料的分类
3、了解边缘限制薄膜带硅生长技术并掌握其相关内容
4、了解线牵引带硅生长技术并掌握相关内容
教学重点
了解什么是带硅材料及优缺点
掌握带硅材料的分类
2、浇铸法的优点和不足？
3、直理及优缺点？
5、铸造多晶硅晶锭的质量标准？
6、铸造多晶硅的原料、坩埚？
7、晶体生长的影响因素及解决办法？
8、晶体掺杂的原料、原理？
9、多晶硅和单晶硅的区别？
Ⅲ、讲授新课：70分钟
第九章带硅材料
概述
一、定义
利用不同技术，直接在硅熔体中生长出带状的多晶硅材料，又称为硅带材料和带状硅材料
（1）设备简单
（2）成本低
（3）循环次数高
Ⅳ、归纳总结：3分钟
非晶硅太阳电池的优点、不足及材料的缺点
Ⅴ、布置作业：1分钟
总结单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳电池的生产工艺及优缺点
教学反思
教研组长签名：教务科长签名：
年月日
（3）位错密度高
（4）引入碳杂质
（5）石墨损耗----带硅宽度和厚度增加
（二）线牵引带硅生长技术
1、工艺
原料----石墨坩埚----熔化----平行热抗性牵引线穿过坩埚----穿过熔体----稳定带硅形成----随带硅拉出新的带硅
2、影响带硅厚度的因素
（1）线的直径
（2）熔体温度是否适合固液界面
3、优点
2、模具：八面体、石墨
3、带硅：八面体管状
4、带硅与模具关系：后者的润湿状态和几何形状决定前者的厚度、形状
5、优点：
（1）可以连续生产、制备长的带硅材料（自动化、且无机械加工）
（2）采用闭合管型代替平面带硅生长
A、边缘问题解决
B、生产效率较高
C、材料损耗小
6、缺点
（1）晶粒细小
（2）表面不平整、微有起伏
二、优点
1、减少硅片加工工艺（晶锭生长）（种晶）
2、节约硅原材料（无切片损伤）
3、省去了硅切片过程、降低成本（设备）、节约时间
三、缺点
1、晶体细小、缺陷态密度高
2、金属等杂质离子含量高----效率低----经济成本高（熔硅要与设备长时间接触）
9.1带硅材料的制备
一、分类
按照生长方式：垂直提拉和水平横向