下载
加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 宝典硅太阳能电池工作原理与结构

宝典硅太阳能电池工作原理与结构.doc

宝典硅太阳能电池工作原理与结构

想好好爱你的猪
2017-09-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《宝典硅太阳能电池工作原理与结构doc》,可适用于职业岗位领域

宝典硅太阳能电池工作原理与结构太阳能电池工艺过程清洗腐蚀制绒面。清洗。淡磷扩散。热氧化钝化。开槽。开槽区腐蚀。清洗。槽区浓琳扩散。背面蒸铝。烧制背场。化学镀埋栅。制作背面电极。蒸镀减反射膜。去边烧结。测试。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。也是清洁能源不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中大阳能光电利用是近些年来发展最快最具活力的研究领域是其中最受瞩目的项目之一。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应根据所用材料的不同太阳能电池可分为:、硅太阳能电池、以无机盐如砷化镓IIIV化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等。一、硅太阳能电池(硅太阳能电池工作原理与结构太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应一般的半导体主要结构如下:图中正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。当硅晶体中掺入其他的杂质如硼、磷等当掺入硼时硅晶体中就会存在着一个空穴它的形成可以参照下图:图中正电荷表示硅原子负电荷表示围绕在硅原子旁边的四个电子。而黄色的表示掺入的硼原子因为硼原子周围只有个电子所以就会产生入图所示的蓝色的空穴这个空穴因为没有电子而变得很不稳定容易吸收电子而中和形成P(positive)型半导体。同样掺入磷原子以后因为磷原子有五个电子所以就会有一个电子变得非常活跃形成N(negative)型半导体。黄色的为磷原子核红色的为多余的电子。如下图。N型半导体中含有较多的空穴而P型半导体中含有较多的电子这样当P型和N型半导体结合在一起时就会在接触面形成电势差这就是PN结。当P型和N型半导体结合在一起时在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄层)界面的P型一侧带负电N型一侧带正电。这是由于P型半导体多空穴N型半导体多自由电子出现了浓度差。N区的电子会扩散到P区P区的空穴会扩散到N区一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”从而阻止扩散进行。达到平衡后就形成了这样一个特殊的薄层形成电势差这就是PN结。当晶片受光后PN结中N型半导体的空穴往P型区移动而P型区中的电子往N型区移动从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差这就形成了电源。(如下图所示)由于半导体不是电的良导体电子在通过p,n结后如果在半导体中流动电阻非常大损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属阳光就不能通过电流就不能产生因此一般用金属网格覆盖p,n结(如图梳状电极)以增加入射光的面积。另外硅表面非常光亮会反射掉大量的太阳光不能被电池利用。为此科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜(如图)将反射损失减小到,甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限于是人们又将很多电池(通常是个)并联或串联起来使用形成太阳能光电板。(硅太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度,μm的高质量硅片上制成的这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。上述方法实际消耗的硅材料更多。为了节省材料目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法包括低压化学气相沉积(LPCVD)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。此外液相外延法(LPPE)和溅射沉积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。化学气相沉积主要是以SiHCl、SiHCl、SiCl或SiH,为反应气体,在一定的保护气氛下反应生成硅原子并沉积在加热的衬底上衬底材料一般选用Si、SiO、SiN等。但研究发现在非硅衬底上很难形成较大的晶粒并且容易在晶粒间形成空隙。解决这一问题办法是先用LPCVD在衬底上沉积一层较薄的非晶硅层再将这层非晶硅层退火得到较大的晶粒然后再在这层籽晶上沉积厚的多晶硅薄膜因此再结晶技术无疑是很重要的一个环节目前采用的技术主要有固相结晶法和中区熔再结晶法。多晶硅薄膜电池除采用了再结晶工艺外另外采用了几乎所有制备单晶硅太阳能电池的技术这样制得的太阳能电池转换效率明显提高。三、纳米晶化学太阳能电池在太阳能电池中硅系太阳能电池无疑是发展最成熟的但由于成本居高不下远不能满足大规模推广应用的要求。为此人们一直不断在工艺、新材料、电池薄膜化等方面进行探索而这当中新近发展的纳米TiO晶体化学能太阳能电池受到国内外科学家的重视。以染料敏化纳米晶体太阳能电池(DSSCs)为例这种电池主要包括镀有透明导电膜的玻璃基底染料敏化的半导体材料、对电极以及电解质等几部分。阳极:染料敏化半导体薄膜(TiO膜)阴极:镀铂的导电玻璃电解质:II如图所示白色小球表示TiO红色小球表示染料分子。染料分子吸收太阳光,能跃迁到激发态激发态不稳定电子快速注入到紧邻的TiO导带染料中失去的电子则很快从电解质中得到补偿进入TiO导带中的电于最终进入导电膜,然后通过外回路产生光电流。纳米晶TiO太阳能电池的优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在,以上制作成本仅为硅太阳电池的,(寿命能达到年以上。但由于此类电池的研究和开发刚刚起步估计不久的将来会逐步走上市场。

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/7

宝典硅太阳能电池工作原理与结构

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利