硅电池生成工艺根底知识一、光伏理论知识1
1 光生伏特效应：1839 年,法国 Becqueral 第一次发现,在光照条件下,某些系统的两端具有电压,用导线将两端连接起来后,有电流输出,这就是光生伏特效应〔photovoltaics,简称 PV〕
1954 年,贝尔实验室 Chapin 等人开发出效率为 6%的单晶硅太阳电池,现代 硅太阳电池时代从此开始
2 太阳能电池的应用太阳能电池在航空航天、工农业、生活中随处可见
神州五号飞船上的太阳能帆板光伏发电站太阳能飞行器光伏供电的通信基站太阳能充电器太阳能路灯1
3 太阳能电池的分类太阳能电池的分类,如图示
单晶硅多晶硅二
硅太阳能电池工作原理与结构2
1 太阳能电池发电的原理太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应
当光线照射太阳电池外表 时,一局部光子被硅材料吸收;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
2 硅〔半导体〕材料中 P-N 结的形成硅材料是一种半导体材料,太阳能电池发电的原理主要就是利用这种半导体 的光电效应
一般半导体的分子结构是这样的：图 1 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〔黑 色或银灰色固体,熔点 2300℃,沸点 3658℃,密度 2
34 克/厘米,硬度仅次于 金刚石,在室温下较稳定,可与氮、碳、硅作用,高温下硼还与许多金属和金属 氧化物反响,形成金属硼化物
这些化合物通常是高硬度、耐熔、高导电率和化 学惰性的物质
〕、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在一个空穴
在图 2 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
