太阳能电池种类.pdfVIP

第四章太阳能电池的种类 太阳能电池是利用半导体的光生伏特效应，许多 材料都可以用来做太阳能电池，因而太阳能电池的种类 很多。 一般希望太阳能电池具有以下特性： •转换效率高； •制造能耗少； •制造成本低； •原材料丰富； • 电池使用寿命长； •无公害； 下面就主要的几种太阳能电池进行介绍，包括它 们的制备、结构和特点。 一、单晶硅太阳能电池 单晶硅太阳能电池的特点： •作为原料的硅材料在地壳中含量丰富，对环境基本上 没有影响。 •单晶制备以及pn结的制备都有成熟的集成电路工艺作 保证。 •硅的密度低，材料轻。即使是50µm 以下厚度的薄板 也有很好的强度。 •与多晶硅、非晶硅比较，转换效率高。 • 电池工作稳定，已实际用于人造卫星等方面，并且可 以保证20年以上的工作寿命。 单晶硅太阳能电池因为资源丰富，转 换效率高，所以是现在开发得最快的太阳 能电池。但因其制造工艺复杂，需消耗大 量的能源，所以有成本高，能源回收周期 长的缺点。 制造太阳能电池所需的能量 能源回收期= 太阳能电池一年产生的电能 1、如何制备单晶硅材料 To get silicon in single-crystal state, we first melt the high-purity silicon. We then cause it to reform very slowly in contact with a single crystal seed. The silicon adapts to the pattern of the single crystal seed as it cools and solidifies gradually. Not suprisingly, because we start from a seed, this process is called growing a new ingot of single-crystal silicon out of the molten silicon. Several specific processes can be used to accomplish this. The most established and dependable means are the Czochralski method and the floating-zone (FZ) technique. Czochralski process The most widely used technique for making single-crystal silicon is the Czochralski process. In the Czochralski process, seed of single-crystal silicon contacts the top of molten