【正文】 然而，這種快速增長取決于市場中不斷加入的國家實施正確的政策。面對這樣一個將被開發(fā)的巨大市場，我國的光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)必須加快發(fā)展步伐。 ?快速發(fā)展的屋頂計劃、各種減免稅政策和補貼政策以及逐漸成熟的綠色電力價格為 PV市場的發(fā)展提供了堅實的發(fā)展基礎(chǔ)。商業(yè)化多晶硅電池效率在 11一 14％之間。 該方法在技術(shù)上具有一定的特色，但要降低成本在技術(shù)上仍有許多困難。電池效率 13％一 15％。 固化及冷卻時所產(chǎn)生的熱應力是影響硅錠質(zhì)量的主要參數(shù)，應不斷優(yōu)化和改進。 鑄錠法中需要解決的主要問題是：（ 1）盛硅容器的材質(zhì)。電子級硅的雜質(zhì)含量約 1010％以下。薄膜采用 CVD 工藝沉積，襯底為 玻璃 ，通過激光刻槽和化學鍍實現(xiàn)接觸、互聯(lián)和集成。北京市太陽能研究所在“九五”期間開展了多晶硅電池研究，1cm2電池效率達到 14 ? 多孔硅作為多晶硅太陽電池的減反射膜具有實用意義，其減反射的作用已能與雙重減反射膜相比，所得多晶硅電池的效率也能達到 ％。北京市太陽能研究所“九五”期間在北京市政府支持下開展了高效電池研究，電池前面有倒金字塔織構(gòu)化結(jié)構(gòu)，2cmX2cm電池效率達到了 19． 8％，大面（ 5cmX5cm） 激光刻槽埋柵電池效率達到了 18． 6％。電池正面采用由光刻制成的金字塔（絨面）結(jié)構(gòu)。 PERC和 PERL電池成功地解決了這個問題。 熱氧化鈍化表面技術(shù)已使表面態(tài)密度降到 10cm2以下，表面復合速度降到100cm／ s以下。 ? 其中 1層起到減少表面復合的作用。以各種高效電池為代表，電池效率大幅度提高，商業(yè)化生產(chǎn)成本進一步降低，應用不斷擴大。 ? 鑄造多晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池，材料中的各種 缺陷 ，如晶界、位錯、微缺陷，和材料中的雜質(zhì)碳和氧，以及工藝過程中玷污的過渡族金屬被認為是電池轉(zhuǎn)換效率較低的關(guān)鍵原因。 ? 日本則側(cè)重把太陽能電池應用于汽車的自動換氣裝置、空調(diào)設(shè)備等民用工業(yè)。 ? 我國 1958年開始進行太陽能電池的研制工作 ? 1971年將研制的太陽能電池用在了發(fā)射的第二顆衛(wèi)星上。太陽能電池是利用 光電轉(zhuǎn)換原理 使太陽的輻射光通過半導體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N器件，這種光電轉(zhuǎn)換過程通常叫做“ 光生伏特效應 ”，因此太陽能電池又稱為 “光伏電池” ? 用于太陽能電池的 半導體 材料是一種介于導體和絕緣體之間的特殊物質(zhì)，和任何物質(zhì)的原子一樣，半導體的原子也是由帶正電的原子核和帶負電的電子組成。 實際上，并非所產(chǎn)生的全部光生載流子都對光生電流有貢獻。同時產(chǎn)生 內(nèi)建電場 ，內(nèi)建電場方向為從 N區(qū)指向 P區(qū) 。 4月，尚德電力打入日本市場，收購日本最大的光伏組件制造商之一的 MSK公司，并且向 Socovoltaic系統(tǒng)公司供應 230MSK光伏玻璃板，用于設(shè)計、制造和設(shè)置一體化光伏（ BIPV） 系統(tǒng)。 施正榮 光伏界的“比爾蓋茨 ” 出生于 1963年 2月 1983年畢業(yè)于長春理工大學 (原長春光學精密機械學院 )，獲學士學位。 物理前沿知識講座 主講人：王怡、趙昶、李東臨等 第一講：太陽能光伏技術(shù) 1．太陽能概況 ? 太陽能是各種可再生能源中最重要的 基本能源 ，生物能、風能、海洋能、水能等都來自太陽能，廣義地說，太陽能包含以上各種可再生能源。 1986年畢業(yè)于中國科學院上海光學精密機械研究所，獲碩士學位。 ? 多晶硅的風險愈演愈烈，施正榮再度掌舵方向，進入薄膜太陽能領(lǐng)域。 ? 在內(nèi)建電場作用下， EFN將連同整個 N區(qū)能帶一起下移， EFP將連同整個 P區(qū)能帶一起上移，直至將費米能級拉平為 EFN=EFP， 載流子停止流動為止。設(shè) N區(qū)中空穴在壽命 τp的時間內(nèi)擴散距離為 Lp， P區(qū)中電子在壽命 τn的時間內(nèi)擴散距離為Ln。 ? 半導體 硅 原子的外層有 4個電子，按固定軌道圍繞原子核轉(zhuǎn)動。 ? 以太陽能電池作為電源可以使衛(wèi)星安全工作達 20年之久，而化學電池只能連續(xù)工作幾天。 ? 我國的一些電視臺也已用太陽能電池為電源，投資省，使用方便，很受歡迎 。 ? 因此關(guān)于鑄造多晶硅中缺陷和雜質(zhì)規(guī)律的研究，以及工藝中采用合適的吸雜，鈍化工藝是進一步提高鑄造多晶硅電池的關(guān)鍵 。 ? 在太陽電池的整個發(fā)展歷程中，先后出現(xiàn)過各種不同結(jié)構(gòu)的電池，如肖特基（ Ms）電池， MINP電池；異質(zhì)結(jié)電池（如 ITO（ n）／ Si（ p）， aSi／ cSi， Ge／ Si） 等，其中 同質(zhì) pn結(jié)電池 結(jié)構(gòu)自始至終占主導地位，其它結(jié)構(gòu)對太陽電池的發(fā)展也有重要影響。經(jīng)過改進的 M1S電池正面有 20一 40181。 ? 此外，表面 V型槽和倒金字塔技術(shù)，雙層減反射膜技術(shù)的提高和陷光理論的完善也進一步減小了電池表面的反射和對紅外光的吸收。它用背面點接觸來代替 PESC電池的整個背面鋁合金接觸，并用TCA（ 氯乙烷）生長的 110nm厚的氧化層來鈍化電池的正表面和背表面。位于背面的發(fā)射區(qū)被設(shè)計成點狀， 50181。 1． 3多晶硅高效電池 ? 多晶硅太陽電池的出現(xiàn)主要是為了降低成本，其優(yōu)點是能 直接制備出適于規(guī)?；a(chǎn)的大尺寸方型硅錠 ， 設(shè)備比較簡單，制造過程簡單、省電、節(jié)約硅材料 ， 對材質(zhì)要求也較低。我國北京有色金屬研究總院及中科院感光化學研究所共同研制的在絲網(wǎng)印刷的多晶硅太陽電池上使用多孔硅也已達到接近實用的結(jié)果。5％。據(jù)稱，電池組件的主要成本是封裝玻璃，商業(yè)化后的發(fā)電成本可與煤電相比。 典型的半導體級硅的制備過程：粉碎的冶金級硅在硫化床反應器中與 HCI氣體混合并反應生成三氯氫硅和氫氣， Si＋3HCI→SiHC1 3＋ H2。國為硅熔體冷凝時會牢固地粘附在 坩堝 的內(nèi)壁，若兩者的膨脹系數(shù)不同，硅固化時體積增加 9％，會使硅錠產(chǎn)生裂紋或破碎。該法能否正式進入工業(yè)化生產(chǎn)仍在實驗評估中。該技術(shù)目前屬于ASE公司所有 。該方法在 90年代初發(fā)展起來，但近幾年其研究與發(fā)展陷于停頓狀態(tài)。 ?（ 2）刻槽埋柵電池： ?BP公司利用 UNSW技術(shù)生產(chǎn)的刻槽埋柵電池已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，規(guī)模為2MW／ 年，電池效率 15一 17％之間，成本與常規(guī)電池基本相同。市場發(fā)展將逐步由邊遠地區(qū)和農(nóng)村的補充能源向全社會的替代能源過渡。 。 ? “隨著一些國家采取適當?shù)姆龀终?，多樣化的市場正在形成，這對整個光伏產(chǎn)業(yè)和全球環(huán)境是非常好的消息，” EPIA總裁 Winfried Hoffmann表示 在產(chǎn)業(yè)化方面，各國一直在通過改進工藝、擴大規(guī)模和開拓市場等措施降低成本，并取得了巨大進展。 ? 2022年安裝量預計會增長到約 7GW，2022年達到 22GW。日本、美國、歐洲的一些公司也都有過類似的贈送和示范項目。 ? 可以說，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在騰飛，預測今后 10年光伏組件的生產(chǎn)將以30％左右甚至更高的遞增速度發(fā)展， 2022年達到 4． 6GW／ 年（保有量 20GW）。多晶硅電池工藝與單晶硅基本相同，但沒有絨面技術(shù)。原則上可使用冶金級的小硅球，一方面小硅球本身也容易進行提純 。電池工藝中采用針頭注入法制備電池柵線，其它工藝與常規(guī)電池工藝相同。生產(chǎn)性的鑄錠爐已鑄造出 500kg的硅錠，錠的截面為 350mmX350mm， 2． 2m長，固化率為 1mm／ min。澆鑄法是將熔化后的硅液從增禍中倒入另一模具中凝固以形成晶錠，鑄出硅錠呈方形，切成的硅片一般尺寸為 10cmXl0cm， 平均晶粒尺寸從毫米到厘米。半導體工業(yè)用硅占硅總量的很小一部分，而且必須進行高度提純。 ? 最近報道，該公司已經(jīng)生產(chǎn) 30cmX40cm的中試電池組件。 ? （ 4）我國多晶硅電池 ? 北京有色金屬研究總院在多晶硅電池方面作了大量研究工作，目前 10cmX10cm電池效率達到 11． 8％。使用 PECVD法在更低的溫度下進行表面氧化，近年來也被使用，具有一定的效果 ? 多晶硅太陽電池的表面由于存在多種晶向，不如（ 100）晶向的單晶硅那樣能經(jīng)由腐蝕得到理想的絨面結(jié)構(gòu)，因而對其表面進行各種處理以達減反射的作用也為近期研究目標，其中采用多刀砂輪進行表面刻槽，對10cmX10cm面積硅片的工序時間可降到 30秒，具有了一定的實用潛力。 （ 5）我國單晶硅高效電池 ? 天津電源研究所在國家科委“八五”計劃支持下開展高效電池研究，其電池結(jié)構(gòu)類似 UNSW的 V型槽 PE SC電池，電池效率達到 20． 4％。為了減少金屬條的遮光效應，金屬電極設(shè)計在電池的背面。然而由于背表面的高復合和低反射，它成了限制 PESC電池技術(shù)進一步提高的主要因素。從鈍化發(fā)射區(qū)太陽電池（ PESC） 的薄氧化層（＜ 10nm） 發(fā)展到 PCC／ PERC／PER1電池的厚氧化層（ 110nm）。 ? （ 5） M1S電池 —— 是肖特基（ MS） 電池的改型，即在金屬和半導體之間加入 1． 5一 3． 0nm絕緣層，使 MS電池中多子支配暗電流的情況得到抑制，而變成少子隧穿決定暗電流，與 pn結(jié)類似。這個時期的主要特征是把表面鈍化技術(shù)、降低接觸復合效應、后處理提高載流子壽命、改進陷光效應引入到電池的制造工藝中。 ? 目前，鑄造多晶硅太陽能電池已經(jīng)取代直拉單晶硅成為最主要的光伏材料。 ? 芬蘭制成了一種用太陽能電池供電的彩色電視機，太陽能電池板就裝在住家的房頂上，還配有蓄電池，保證電視機的連續(xù)供電，既節(jié)省了電能又安全可靠。 ? 現(xiàn)在，各式各樣的衛(wèi)星和空間飛行器上都裝上了布滿太陽能電池的“翅膀”，使它們能夠在太空中長久遨游。 ? 太陽能電池是一種近年發(fā)展起來的新型的電池。 于是有結(jié)電流由 P區(qū)流向 N區(qū)，其方向與光電流相反。當 N型與 P型兩者緊密接觸時，電子要從費米能級高的一方向費米能級低的一方流動，空穴流動的方向相反。 ? 2022年 3月，尚德電力對外宣布，將連續(xù) 8年，向韓國東洋制鐵化學株式會社提供多晶硅，合同金額為 。 ? 二十多年來 ， 太陽能利用技術(shù)在研究開發(fā) 、 商業(yè)化生產(chǎn) 、 市場開拓方面都獲得了長足發(fā)展 ， 成為世界快速 、 穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一 。 ? 太陽能作為可再生能源的一種，則是指 太陽能的直接轉(zhuǎn)化和利用 。 1988年留學于澳大利亞新南威爾士大學，師從國際太陽能電池權(quán)威、 2022年諾貝爾環(huán)境獎得主馬丁 ? 2022年 5月 9日，總投資 3億美元的電池基地落戶上海，這是全球首個硅薄膜電池基地。在結(jié)區(qū)這時導帶與價帶則發(fā)生相應的彎曲，形成勢壘。 Ln+Lp=L遠大于 PN結(jié)本身的寬度。當受到外來能量的作用時，這些電子就會脫離軌道而成為自由電子，并在原來的位置上留下一個“空穴”。 ? 空間應用范圍有限，當時太陽電池造價昂貴，發(fā)展受到限制。 ? 當前，太陽能電池的開發(fā)應用已逐步走向商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化； ? 小功率小面積的太陽能電池在一些國家已大批量生產(chǎn)，并得到廣泛應用； ? 同時人們正在開發(fā)光電轉(zhuǎn)換率高、成本低的太陽能電池； ? 可以預見，太陽能電池很有可能成為替代煤和石油的重要能源之一，在人們的生產(chǎn)、生活中占有越來越重要的位置。 ? 另外，尋找適合鑄造多晶硅表面織構(gòu)化的濕化學腐蝕方法也是目前低成本制備高效率電池的重要工藝。 ? 以材料區(qū)分，有晶硅電池，非晶硅薄膜電池，銅銦硒（ CIS） 電池，碲化鎘（ CdTe） 電池，砷化稼電池等，而以晶硅電池為主導