太阳能发电的各种硅材料

通过不同的生产工艺，可以分别得到不同原子排列状态的太阳能发电硅材料，即单晶硅、多 晶硅以及非晶硅。所谓太阳能发电单晶硅，就是整块硅材料就是一个硅单晶，一般通过 晶体直拉工艺实现；而多晶硅就是整块材料由许多个硅单晶组成，可以通过浇铸工 艺实现；至于非晶硅多是通过等离子增强化学气相沉积（PECVD)工艺实现。 　　

通过特殊的工艺，还可以制备带状硅、类单晶硅、微晶硅、纳米晶硅以及硅纳米线等， 以实现太阳能发电特殊的功能。早期的用于太阳能发电电池的硅片是圆形的，现在多是方形的，尺寸 从100mmX 100mm 发展到 125 mmX125mm,再到 156 mmX 156mm。桂片厚度早 期多为270～240 pm，现在一般在180～200 预计不久会降到120～160 甚至 更薄些。对于硅片的电学性能要求主要是导电类型与少子寿命，一般多用P-Si制造 太阳能发电电池，而n-Si主要用于超过20%效率的太阳能发电电池。对于多晶硅片，少子寿命一 般在1～2 jus，而单晶桂片少子寿命要在10 fis以上。 　　

太阳能发电电池最重要技术指标是光电转换效率，这是在标准测试条件(STC)下确定 的。地面太阳能发电电池的标准测试条件为大气质量AM1. 5、光强1 000 W/m2及温度 25oC太阳能发电电池转换效率与所用的材料、结构与工艺等有关。太阳能发电电池其他的技术参数还有开路电压、短路电流、填充因子、串联电阻及并联电阻等。 　　

按照不同材料，已经实现产业化的太阳能发电电池主要有三大类：即晶体硅太阳能发电电池、薄膜太阳能发电电池及聚光型in-v化合物太阳能发电电池。 　　

晶体硅电池中有单晶、多 晶、类单晶及带硅电池;薄膜电池中包括非晶硅、CIGS及CdTe电池； 　　

非晶硅中有单结、非晶/微晶双结甚至非晶硅/微晶硅/非晶锗三结太阳能发电电池； 　　

in-v族电池可以 是单结、双结、甚至三结以上。一般单结电池多用于太空技术中，而三结电池则用于 地面高倍聚光光伏系统中。 　　

最终，除了稳定性、可靠性等指标外，评价太阳能发电电池性能好坏一个重要参数是能量转换效率，即单位面积上输出电量与输人光能的比值。提高太阳能发电电池转换效率主 要从两个方面进行。一是光学方面，尽可能提高太阳能发电电池对人射光的吸收，以产生 更多的光生载流子；另一方面是电学方面，尽量减少光生载流子在电池体内及表面处的 复合，同时减少各种上、下电极的电阻损耗，使更多的电力能够输出到外部负载。 　　

不同的生产工艺，太阳能发电硅材料的原子排列状态都是不一样的，有单晶硅、多晶硅非晶硅等等。而不同材料的电池目前主要有三大类：晶体硅太阳能发电电池、薄膜太阳能发电电池及聚光型in-v化合物太阳能发电电池。太阳能发电电池最重要的就是光电的转换效率，这个是在STC下确定的。提高效率的两个方面分别是光学方面及电学方面。

更新时间：2015-4-23 16:07:10
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