硅基太阳能电池

➢ 硅太阳能电池产业的研制和生产日益壮大,1990年 以来,年均增长率高达16%，每年的贸易额达10亿 美元,以Si材料为主的光伏工业增长率已高于集成 电路工业。
太阳能电池的发展
晶体硅 太阳电池
第一代
各种薄膜 太阳电池
第二代
新概念 太阳电池
第三代
硅基太阳能电池
单晶硅 太阳电池
多晶硅 太阳电池
以硅材料为基本材质
多晶硅的生产方法
非晶硅薄膜太阳能电池
由于非晶硅对太阳光的 吸收系数大,因而非晶硅太阳 电池可以做得很薄,通常硅膜 厚度仅为1~2μm,是单晶硅 或多晶硅电池厚度(0.5 mm 左右)的1/500,所以制作非晶 硅电池资源消耗少。
非晶硅薄膜太阳能电池 加工工艺
制备方法有反应溅射法、 低压化学气相沉积法 (LPCVD)、等离子体增 强化学气相沉积法
硅基太阳能电池集成技术的进展
制作人Βιβλιοθήκη Baidu陈培芬 学 号：19920078103611
目录
引言 太阳能电池的发展 硅基太阳能电池集成技术的进展 现状分析 前景展望
引言
➢ 太阳电池作为重要的清洁能源而越来越受到世界 各国的重视。
➢ 1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为
6％的单晶硅光电池，为太阳能光伏发电奠定了技 术基础，成为现代太阳电池时代的划时代标志。
现状 分析
2009年产量达到4GW，超过全球 份额的40％
多结晶Si产量还将扩大
薄膜太阳能电池的发展也在稳步推 进
结语
前景 展望
在未来世界太阳电池的主流产品 仍旧为硅基太阳电池。 多晶硅产能扩大、成本降低
硅系薄膜电池将提高转换效率， 占据主导地位
陈培芬 19920078103611
(PECVD)
一般采用PECVD使高纯硅 烷等气体分解沉积而成的。 连续在多个真空沉积室完成， 由于沉积分解温度低，可在 玻璃、不锈钢板、陶瓷板、 柔性塑料片上沉积薄膜，易 于大面积化生产，成本较低。
硅基太阳能电池比较
单晶硅
➢优点：技术最 为成熟，转换 效率最高 ➢缺点：成本价 格高，大幅度 降低其成本很 困难
非晶硅 薄膜电池 纳米硅薄膜 微晶硅薄膜
太阳电池 太阳电池
单晶硅太阳电池
材料
加工 工艺
以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求 99.999%。地面使用材料性能指标有 所放宽，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。
在电池制作过程中，一般都采用表面 织构化、发射区钝化、分区掺杂等技 术形成太阳电池阵列，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。
多晶硅太阳能电池
多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼 而来
多晶硅薄膜太阳能电池是将多晶硅薄膜生长
材 料
在低成本衬底材料上,用相对薄的晶体硅层作 为太阳能电池的激活层,不仅保持了晶体硅太 阳能电池的高性能和稳定性,而且材料用量下
降,成本降低
浇铸多晶硅技术是降低成本的重要途径 之一,该技术省去了昂贵的单晶拉制过程, 也能用较低纯度的硅作投炉料,材料及电 能消耗方面都较省
非晶硅 薄膜
➢优点：成本低 重量轻，转换 效率较高 ➢缺点：不稳定， 其材料会引发 光电效率衰退 效应
多晶硅
➢优点：与单晶 硅比较,成本低 廉，而效率高 于非晶硅薄膜 电池 ➢缺点：转换效 率低于单晶硅 电池
各类太阳电池产量比重（单位：%）
中国太阳能电池产业现状分析
太阳能电池展会“SOLARCON China 2010”