晶硅太陽(yáng)能電池發(fā)展(編輯修改稿)
2025-09-01 06:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 級(jí)的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成太陽(yáng)能電池專用的單晶硅棒。單晶硅太陽(yáng)能電池將單晶硅棒切成片。硅片經(jīng)過(guò)拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽(yáng)能電池片，首先要在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就硅片上形成PN結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽(yáng)能電池組件（太陽(yáng)能電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。最后用框架和材料進(jìn)行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可將太陽(yáng)能電池組件組成各種大小不同的太陽(yáng)能電池方陣，亦稱太陽(yáng)能電池陣列。單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，實(shí)驗(yàn)室成果也有20%以上的。[1]可供應(yīng)太陽(yáng)電池的頭尾料愈來(lái)愈少；[2]對(duì)太陽(yáng)電池來(lái)講，方形基片更合算，通過(guò)澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料；[3]多晶硅的生產(chǎn)工藝不斷取得進(jìn)展，全自動(dòng)澆鑄爐每生產(chǎn)周期（50小時(shí)）可生產(chǎn)200公斤以上的硅錠，晶粒的尺寸達(dá)到厘米級(jí)；[4]由于近十年單晶硅工藝的研究與發(fā)展很快，其中工藝也被應(yīng)用于多晶硅電池的生產(chǎn)，例如選擇腐蝕發(fā)射結(jié)、背表面場(chǎng)、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細(xì)金屬柵電極，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可使柵電極的寬度降低到50微米，高度達(dá)到15微米以上，快速熱退火技術(shù)用于多晶硅的生產(chǎn)可大大縮短工藝時(shí)間，單片熱工序時(shí)間可在一分鐘之內(nèi)完成，采用該工藝在100平方厘米的多晶硅片上的電池轉(zhuǎn)換效率超過(guò)14％。據(jù)報(bào)道，目前在50～60微米多晶硅襯底上制作的電池效率超過(guò)16％。利用機(jī)械刻槽、絲網(wǎng)印刷技術(shù)在100平方厘米多晶上效率超過(guò)17％，無(wú)機(jī)械刻槽在同樣面積上效率達(dá)到16％，采用埋柵結(jié)構(gòu)，％。（1）單晶硅太陽(yáng)能電池：目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，最高的達(dá)到24％，這是目前所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹(shù)脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命一般可達(dá)15年，最高可達(dá)25年。晶硅太陽(yáng)電池制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差晶硅太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率則要降低少其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右(%世界高效率晶硅太陽(yáng)能電池)制作本講比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜些材料制造簡(jiǎn)便節(jié)約電耗總產(chǎn)本較低量發(fā)展.單晶硅中直拉法熱傳導(dǎo)示意圖如下；直拉法，目前98%的電子元件都是用硅材料制作的，其中約85%是用直拉單晶硅制作的。直拉硅單晶由于具有較高的氧含量，機(jī)械強(qiáng)度要高，在制作電子儀器過(guò)程中不容易變形。目前300mm的硅單晶已普遍使用，直徑450mm的硅單晶也已制造成功，直徑的增大有利于制作電子元件的單位成本。主要有：爐體、晶體及坩堝的升降和轉(zhuǎn)動(dòng)部分、電氣控制部分和氣體控制部分，還有熱場(chǎng)的配置組成。1溫度梯度與單晶生長(zhǎng)橫向排列，單晶就逐漸形成了，但是要求一定的過(guò)冷度，才有利于二維晶核的不斷形成，同時(shí)不允許其他地方的產(chǎn)生新的晶核，熱場(chǎng)的溫度梯度必須滿足這個(gè)要求。2單晶硅生長(zhǎng)時(shí)，熱場(chǎng)中存在著不同的溫度梯度，Ta為結(jié)晶度，熱場(chǎng)的徑向溫度梯度，油加熱器共給的熱能、結(jié)晶潛熱的散發(fā)決定。固液交界面處，晶體上部，中心溫度較低，晶體邊緣溫度較高，固液界面對(duì)晶體而言呈凹形。（1） 所用的晶粒必須經(jīng)過(guò)清洗才可以使用。（2） 裝爐，把晶粒固定在
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