晶体硅太阳能电池专业班级:机械设计制造及其自动化13 秋姓名:张正红学号: 1334001250324 报告时间: 2015年 12 月晶体硅太阳能电池摘要:人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,能源己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。 人们开始急切地寻找其他的能源物质, 而光能、风能、海洋能以及生物质能这些可再生能源无疑越来越受到人们的关注。光伏技术也便随之形成并快速地发展了起来,因此近年来, 光伏市场也得到了快速发展并取得可喜的成就。本文主要就晶体硅太阳能电池发电原理及关键材料进行介绍,并对晶体硅太阳能电池及其关键材料的市场发展方向进行了展望。关键词: 太阳能电池;工作原理;晶体硅;特点;发展趋势前言“开发太阳能, 造福全人类 ”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近!近 20年来,光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh 减少到低于 20美分/KWh 。而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构,太阳能光伏(PV)发电成本将会进一步降低,到本世纪中叶将降至4美分 /KWh ,优于传统的发电费用。大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。通过降低峰瓦电池的硅材料成本,通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本, 通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本,通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、 充分保证技术上的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在!一、晶体硅太阳能电池工作原理太阳能电池是一种把光能转换成电能的能量转换器,太阳能电池工作原理的基础是半导体PN 结的光生伏特效应。在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目相等。如果在硅晶体中掺入能够俘获电子的硼、铝、镓或铟等杂质元素,就构成了P 型半导体,如果在硅晶体中掺入能够释放电子的磷、砷或锑等杂质元素,就构成了 N 型半导体。若把这两种半导体结合在一起,在交界面处便会形成PN结,并在结的两边形成势垒电场。当太阳光照射PN 结时,在半导体内的原子由于获得了光能而释放电子,产生电子-空穴对,在势垒电场的作用下,电子被驱向 N 型区,空穴被驱向 P 型区,从而在 PN 结的附近形成了与势...