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单晶硅和多晶硅的区别

来源:
时间:2012-01-03 11:52:16
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单晶硅和多晶硅的区别单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的芯片,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的

单晶硅和多晶硅的区别是,当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的芯片,则形成单晶硅。如果这些晶核长成晶面取向不同的芯片,则形成多晶硅。多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅均不如单晶硅。多晶硅可作为拉制单晶硅的原料。单晶硅可算得上是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度六个9以上。大型积体电路的要求更高,硅的纯度必须达到九个9。目前,人们已经能制造出纯度为十二个9 的单晶硅。单晶硅是电子电脑、自动控制系统等现代科学技术中不可缺少的基本材料。

  高纯度硅在石英中提取,以单晶硅为例,提炼要经过以下过程:石英砂一冶金级硅一提纯和精炼一沉积多晶硅锭一单晶硅一硅片切割。冶金级硅的提炼并不难。它的制备主要是在电弧炉中用碳还原石英砂而成。这样被还原出来的硅的纯度约98-99%,但半导体工业用硅还必须进行高度提纯(电子级多晶硅纯度要求11个9,太阳能电池级只要求6个9)。而在提纯过程中,有一项“三氯氢硅还原法(西门子法)”的关键技术我国还没有掌握,由于没有这项技术,我国在提炼过程中70%以上的多晶硅都通过氯气排放了,不仅提炼成本高,而且环境污染非常严重。我国每年都从石英石中提取大量的工业硅,以1美元/公斤的价格出口到德国、美国和日本等国,而这些国家把工业硅加工成高纯度的晶体硅材料,以46-80美元/公斤的价格卖给我国的太阳能企业。得到高纯度的多晶硅后,还要在单晶炉中熔炼成单晶硅,以后切片后供积体电路制造等用。

  单晶硅与多晶硅电池片的区别
  由于单晶硅电池片和多晶硅电池片前期生产工艺的不同,使它们从外观到电性能都有一些区别。从外观上看:单晶硅电池片四个角呈圆弧状,表面没有花纹;多晶硅电池片四个角为方角,表面有类似冰花一样的花纹。

  对于使用者来说,单晶硅电池和多晶硅电池是没有太大区别的。单晶硅电池和多晶硅电池的寿命和稳定性都很好。虽然单晶硅电池的平均转换效率比多晶硅电池的平均转换效率高l%左右,但是由于单晶硅太阳能电池只能做成准正方形(其4个角是圆弧),当组成太阳能电池元件时就有一部分面积填不满,而多晶硅太阳能电池是正方形,不存在这个问题,因此对于太阳能电池元件的效率来讲几乎是一样的。另外,由于两种太阳能电池材料的制造工艺不一样,多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右,所以多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额越来越大,制造成本也将大大小于单晶硅电池,所以使用多晶硅太阳能电池将更节能、更环保。
逆变器的概念

  逆变是针对整流而言的,整流器把交流电能变换成直流电能的过程称为整流。那么把直流电能变换成交流电能的过程就称为逆变了,把完成逆变功能的电路称为逆变电路,把实现逆变过程的装置称为逆变器。在太阳能光伏发电系统中为什么一定要采用光伏逆变器呢?目前我国发电系统主要是直流系统,即将太阳能电池发出的电给蓄电池充电,而蓄电池直接给负载供电,如我国西北地方使用较多的太阳照明系统以及远离电网的微波站供电系统均为直流系统。此类系统结构简单,成本低廉,但由于负载直流电压的不同(如12v、24v、48V等),很难实现系统的标准化和相容性。特别是家用电器,如日光灯、电视机、电冰箱、电风扇和大多数动力机械都是利用交流电工作的,即大多数为交流负载。

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