太阳能硅片有什么作用？

【专家解说】：将光能转化为电能 简单的说吧。就是由于光子的能量照射到硅和锗构成的半导体PN结中的电子孔穴位置，而电子就会产生迁跃，从而在两端的半导体硅中产生电压，如果该电压形成回路，则产生电流。 duoJInggul to一yongnengd一oneh- 多晶硅太阳能电池(polyerystaline一silicon solar cen)用多晶硅材料制成的pn结太阳能电 池。多晶硅是由许多细小的单晶顺粒非定向排列而成， 所以它的许多基本特性都和单晶硅相同。主要区别是 多晶硅中的单晶颗粒之间存在着晶界，而晶界往往有 许多非晶态硅原子和杂质原子。紧邻晶界的晶粒中，位 错、缺陷、应力、应变也较多，使得多晶硅中由人射光 激发而产生的光生载流子的寿命比较短，因而多晶硅 太阳能电池中的复合电流大，开路电压、短路电流、填 充因子及效率均没有单晶硅电池高。而一般的光电特 ~10种硅带技术在研究，其中有四种比较成熟，即:① 定边喂膜法(EFG);②跳状枝晶法(DB);③硅筒法 (SB);④电喷法。这四种方法获得的带硅厚约200料m. 沿带硅生长方向看，晶较取向比较一致，而沿带宽方向 看，晶向比较复杂，所以常称这种有纤维状晶体结构的 带硅为半晶硅。用半晶硅片制成的太阳能电池，平均效 率已突破10%，有的已达15%。其中:①定边喂膜法， 是用刻有狭缝的石墨模具浸人硅熔液，靠毛细现象，硅 液沿狭缝上升，用籽晶硅片把硅液沿狭缝冷凝后向上 拉伸，即得到等宽等厚的带硅;②跳状枝晶法，是用两 根细籽晶平行伸入硅熔液，靠表面张力，硅液在籽晶之 间形成一个蹼状弯月面状的硅膜，把籽晶向上提伸.这 种蹼状硅膜同时伸长，形成蹼状带硅;③硅筒法，是用 宽约125 mm、厚约0.2 mm的9片籽晶，围成8边形， 伸人硅熔液，然后向上提拉，即可得到一个8边形的硅 筒，用激光分割后，即可得到厚度均匀、质量较好的硅 片。由于硅筒生长速度快、切片损耗低，用硅筒基片制 成的太阳能电池的效率已达12%~14.5%，因而已具 备产业化的条件;④电喷法，是由多晶硅粉末电喷到耐 高温衬底上，形成宽60cm、长数米、可以绕曲的多晶 硅带。用这种电喷多晶硅带材料制成的光伏组件，典型 的参数为:输出功率尸。、匕90Wp，短路电流I、一5.8 A，开路电压Voc二21.gV，几何尺寸(LxwxH)- 1633 mm派660 mmX35mm。 (5)太阳级硅:一般认为它是一种能够制造出效率 大于10%的太阳能电池用的廉价硅.虽然已经花费了 巨额经费摸索了多种杂质元素对太阳能电池的影响， 但是至今尚无关于太阳级硅的精确定义。目前正在设 法从沸腾床反应炉和从冶金硅直接纯化法制备太阳级 硅。用锌催化从沸腾床反应炉产出的高纯颗粒状多晶 硅，已可用作硅太阳能电池的原料。 性和制作工艺与单晶硅太阳能电池相同. 因为拉制单晶硅需要消耗大量能源以及昂贵的高 纯石英增祸，人们从20世纪60年代起探索以多晶硅 作为制造太阳能电池的材料。其中主要有: (l)薄膜多晶硅:在廉价的衬底(如冶金硅、石墨、 陶瓷以至于金属)上，用化学汽相沉积(VCD)法、等 离子增强的化学汽相沉积(PCDV)法和金属有机物化 学汽相沉积(M〔X二VD)法，生长一层20~50拌m的多 晶薄层，由此做成的多晶硅太阳能电池效率已大于 10肠。 (2)铸锭多晶硅:用石墨增涡把熔融硅定向冷却， 以获得晶界纵向排列、晶粒粗大的多晶硅锭，用多线切 俐机或内圆切割机切成。.2~0.4讯m厚的大面积多 晶硅片。以此制成的多晶硅太阳能电池，效率已达 17%~18写.与拉制单晶硅相比，这种铸锭硅生产周期 短、产t大(单个铸锭已达240 kg)、价格低。在德国， 这种太阳能电池已经开始取代单晶硅成为第二代实用 ┌—┬—┬—┬——┬—┐ │ │ │ │ │ │ │ │ ├—┼——┼—┤ │ │ │! │盯- │ │ └—┴—┴—┴——┴—┘ 柱形晶粒的多晶硅 太阳能电池 的太阳能电池。图示为 这种多晶硅太阳能电 池的示意图. (3)片状多晶硅: 当液体硅滴到旋转的 平台上，很快可以形成 一片厚约0.1~o·2 mm的多晶硅片。用这种称为滴转法制成的多晶硅太 阳能电池，效率已突破10%. (4)带状多晶硅:直接从硅液中拉出多晶带作为电 池的羞体材料，然后用激光切割成方形太阳能电池基 片.它不擂机械切割，可节省一半硅材料，还可节省为 消除机械切割损伤所必需的清洗、腐蚀试剂和人工。这 种降低成本的途径已引起人们的注意.