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简述晶体硅发电原理?

来源: admin 发布于:2023-05-28 16:04:13

一、简述晶体硅发电原理?

太阳电池是利用半导体光生伏特效应的半导体器件。当太阳光照射到由p型和n型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的p-n结上时,在一定条件下,光能被半导体吸收后,在导带和价带中产生非平衡载流子电子和空穴。它们分别在p区和n区形成浓度梯度,并向p-n结作扩散运动,到达结区边界时受p-n结势垒区存在的强内建电场作用将空穴推向p区电子推向n区,在势垒区的非平衡载流子亦在内建电场的作用下,各向相反方向运动,离开势垒区,结果使p区电势升高,n区电势降低,p-n结两端形成光生电动势。

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。

二、光伏是不是说晶硅电池发电啊?

不止啊,光伏有两个技术路线,一边是晶硅电池,最大的是协鑫;一边是薄膜电池,最大的是汉能。

三、硅太阳能电池的最新进展

晶体硅太阳能电池应用中,发射极的特性可以极大地影响电池性能,通过提高发射极的掺杂浓度可以降低电池的接触电阻,但是过高的掺杂浓度又将增加发射极中光生载流子的复合速率。选择性发射极电池结构有效地解决了这一矛盾,在这种电池结构中,金属栅线下方采用较高浓度的掺杂,与此同时,栅线间的发射极保持较低的掺杂浓度,从而在保证较好的蓝光响应的条件下,实现电池串联电阻的减小。然而,该电池结构需要严格的对准工艺实现金属栅线与选择性发射极的电接触。

中科院宁波材料技术与工程研究所万青研究组提出了一种交叉自对准工艺,采用普通丝网印刷设备研制了高效率的晶体硅太阳能电池。常规晶硅电池工艺在经过高温磷扩散后,在电池表面存在一层高浓度磷元素的磷硅玻璃层,通过波长为532nm的激光图形化退火处理,将磷硅玻璃中的磷元素进一步扩散进入硅,从而在电池片表面形成选择性重掺杂区域。丝网印刷银浆时,使得细栅线90度交叉激光重掺杂线条,巧妙地实现自对准制备工艺。

电池性能测试表明,发射极方块电阻为75欧姆/方块的标准单晶硅电池(125mm×125mm),最佳填充因子由激光掺杂前的~65%提高到激光掺杂后的~79%;最佳电池光电转化效率由激光掺杂前的~14.4%提高到激光掺杂后的~17.7%。电池性能的提高主要由于电池接触性能的改善引起。

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