晶体硅太阳能电池结构及原理?
晶体硅太阳能电池是一种利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置,其基本结构和原理如下:
1. 结构:晶体硅太阳能电池主要由P型半导体和N型半导体组成。通常采用的是p-n结构,即将P型半导体和N型半导体在接触面上形成一个PN结。这样形成的PN结在开路状态下呈现电势垒,当光照在PN结表面时,会激发出一些电子从半导体中被释放出来,由此产生光伏效应,即在PN结两端形成一个光电动势,产生电流。
2. 原理:晶体硅太阳能电池的工作原理基于光电转换原理。太阳辐射中的光线(光子)被半导体吸收后会激发出电子,形成电荷对,其中带负电荷的电子沿着外部电路流动到阳极一侧(n区),而留下空穴的正电荷则沿着与其他电阻相连的电路回流到阴极侧(p区)。这个过程会导致外部回路中出现电流,完成了太阳能到电能的转换。
总之,晶体硅太阳能电池利用PN结和光伏效应实现了将太阳能转化为电能的功能,并广泛应用于太阳能发电、机器人等领域。
太阳能电池板是由什么构造的(详细)以及原理和大概制造过程?
2.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350~450μm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SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,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、SiO2、Si3N4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。计算器里的太阳能电池板的电压有2伏和4伏[12点中午测量的]
太阳能光伏电池板的制作材料是什么?
太阳能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种,如:单晶硅,多晶硅,非晶硅,砷化镓,硒铟铜等。它们的发电原理基本相同,现以晶体为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅,形成P-N结。当光线照射太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了越迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的作用下,将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。晶体硅太阳能电池的制作过程: “硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。20世纪末,我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用,晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤:a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。晶体硅是怎样产生的?
晶体硅包括单晶硅和多晶硅,晶体硅的制备方法大致是先用碳还原SiO2成为Si,用HCl反应再提纯获得更高纯度多晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。
硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成