(完整版)晶硅太阳能电池的特点和种类

晶体硅太阳能电池的种类及特色太阳能电池已经有30多年的发展历史。当前生界各国研制的硅太阳能电池种类众多，；主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。此中单晶硅太阳能电池占50％，多晶硅电池占20％、非晶占30％。我国光伏发电发展需解决的要点问题。太阳能光伏发电发展的瓶颈是成本高。为此，需加大研发力度，集中在降低成本和提升效率的要点技术上有所打破，主要包含：a）晶体硅电池技术。降低太阳硅资料的制备成本：开发特意用于晶体硅太阳能电池的硅资料，是生产高效和低成本太阳电池的基本条件；同时实现硅资料国产化和提升性能，从家产链的源泉，抓好降低成本工作。提升电池／组件变换效率：高效钝化技术，高效陷光技术，选择性发射区，背表面场，细栅或许单面技术，封装资料的最正确折射率等高效封装技术等。光伏技术的发展以薄膜电池为方向，高效率、高稳固性、低成本是光伏电池发展的基根源则。单晶硅在太阳能的有效利用中间，太阳能光电利用是近些年来发展最快，也是最具活力的研究领域。而硅资料太阳能电池无疑是市场的主体，硅基（多晶硅、单晶硅）太阳能电池占80%以上，每年全球需花费硅资料3000t左右。生产太阳能电池用单晶硅，固然收益比较低，可是市场需求量大，求过于供，假如进行规模化生产，其收益仍旧很可观。目前，中国拟建和在建的太阳能电池生产线每年将需要680多吨的太阳能电池用多晶硅和单晶硅资料，此中单晶硅400多吨，并且，需求量还以每年15%〜20%的增添率迅速增添。硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池在实验室里最高的变换效率为23%，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15%，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是成立在高质量单晶硅资料和有关的成熟的加工办理工艺基础上的。此刻单晶硅的电池工艺已近成熟，在电池制作中，一般都采纳表面织构化、发射区钝化、分区混杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提升转变效率主假如靠单晶硅表面微构造办理和分区混杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界当先水平。该研究所采纳光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔构造。经过改良了的电镀过程增添栅极的宽度和高度的比率：经过以上制得的电池转变效率超出23％。单晶硅拥有完好的金刚石构造。经过混杂获取n，P型单晶硅，从而制备出p／n结、二极管及晶体管，从而使硅资料有了真实的用途。单晶硅太阳能电池变换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占有主导地位，但因为受单晶硅资料价钱及相应的繁琐的电池工艺影响，以致单晶硅成本价钱居高不下，要想大幅度降低其成本是特别困难的。多晶硅尽人皆知，利用太阳能有很多长处，光伏发电将为人类供给主要的能源，但目前来讲，要使太阳能发电拥有较大的市场，被广大的花费者接受，提升太阳电池的光电转换效率，降低生产成本应当是我们追求的最大目标，从当前国际太阳电池的发展过程能够看出其发展趋向为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜资料(包含微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。从工业化发展来看，重心已由单晶向多晶方向发展，主要原由为：(1)可1供给太阳电池的头尾料越来越少；(2)对太阳电池来讲，方形基片更合算，经过浇铸法和直接凝结法所获取的多晶硅可直接获取方形资料；(3)多晶硅的生产工艺不停获得进展，全自动浇铸炉每生产周期(50小时)可生产200kg以上的硅锭，晶粒的尺寸达到厘米级；(4)因为近十年单晶硅工艺的研究与发展很快，其工艺也被应用于多晶硅电池的生产，比如选择腐化发射结、背表面场、腐化绒面、表面和体钝化、细金属栅电极，采纳丝网印刷技术可使栅电极的宽度降低到很小的范围，迅速热退火技术用于多晶硅的生产可大大缩散工艺时间，单片热工序时间可在一分钟以内达成，采纳该工艺在100平方厘米的多晶硅片上作出的电池变换效率超出14％。多晶硅太阳能电池拥有独到的优势，与单晶硅比较，多晶硅半导体资料的价钱比较便宜，可是因为它存在着许多的晶粒间界而有许多的短处。多晶硅太阳能电池的实验室最高变换效率为18%,工业规模生产的变换效率为12%〜14%。当前,太阳能多晶硅主要有三个根源，一是半导体多晶硅的碎片；二是半导体多晶硅的副产品，三是半导体多晶硅厂商用剩余的产能生产的太阳能多晶硅。高纯多晶硅原料是半导体工业和光伏家产共同的上游原资料，2003年年末以来，光伏家产多晶硅原料求过于供，市场欠缺特别严重。多晶硅因为成本低，制备简单，并能与传统的硅工艺技术相容，所以它在一些场合成为单晶硅的代替品。非晶硅太阳能电池中的后起之秀。固然它从20世纪70年月中期才开始问世，但进展速度令人诧异。世界上广泛以为，它将是人们最理想的一种低价太阳电池。其光电效率会跟着光照时间的持续而衰减，即所谓的光致衰败SW效应，使得电池性能不稳固。解决这些问题的门路就是制备叠层太阳能电池，叠层太阳能电池是由在制备的PIN层单结太阳能电池上再堆积一个或多个PIN子电池制得的。叠层太阳能电池提升变换效率、解决单结电池不稳固性的要点问题在于：(1)它把不一样禁带宽度的资料组合在一同，提升了光谱的响应范围；(2)顶电池的I层较薄，光照产生的电场强度变化不大，保证I层中的光生载流子抽出；(3)底电池产生的载流子约为单电池的一半，光致衰败效应减小；(4)叠层太阳能电池各子电池是串连在一同的。非晶硅太阳能电池因为拥有较高的变换效率和较低的成本及重量轻等特色，有着极大的潜力。但同时因为它的稳固性不高，直接影响了它的实质应用。假如能进一步解决稳固性问题及提升变换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。总之，仅非晶硅直是人们要点研究的课题。非晶硅的优点(1)资料和制造工艺成本低。这是因为衬底资料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价钱便宜。硅薄膜仅有数千埃厚度，昂贵的纯硅资料用量极少。制作工艺为低温工艺(100〜300%)，生产的耗电量小／能量回收时间短。(2)易于形成大规模生产能力。这是因为核心工艺适合制作特大面积无构造缺点的仅-Si合金薄膜；只要改变气相成分或许气体流量即可实现PIN结以及相应的叠层构造；生产可全流程自动化。(3)品种多，用途广，器件功率、输出电压、输出电流都可自由设计制造，能够较方便地制作出合适不一样需求的多品种产品。人们一方面增强了探究和研究，另一方面准备在更高技术水平上作更大规模的家产化开发。中心任务是提升电池的稳固化效率。探究了很多新器件构造、新资料、新工艺和新技术。233其核心就是完满结技术和叠层电池技术。如欲获取更大的发展，以便在将来的光伏能源中占有突出的地点，除了应努力开辟市场，将现有技术品位的产品推向大规模功率发电应用外，还应进一步弘扬它对晶体硅电池在成本价钱上的优势和对其余薄膜太阳电池技术更成熟的优势，在战胜自己短处上下时间。进一步提升组件产品的稳固效率，延伸产品使用寿命。晶体硅太阳能电池仍旧发展强势它以成熟的工艺和理论占有了太阳能电池的市场，但晶硅太阳能电池还存在好多其余的问题需要追求进一步的解决，所以关于硅太阳能的电池的研究还在持续进行，期望新的理论和技术上的打破。内容总结1）晶体硅太阳能电池的种类及特色太阳能电池已经有30多年的发展历史（2）提升电池／组