硅片如何发电，我有太阳能级单晶硅片怎么组成太阳能电池

来源：整理时间：2023-06-19 07:24:06 编辑：太阳能手机版

1，我有太阳能级单晶硅片怎么组成太阳能电池

我是专业生产太阳能电池板的。单晶硅片无法直接应用，它只是太阳能电池的原料。需要经过很多设备和很复杂的加工，才能将硅片做成电池片。做成电池片以后才能根据需要设计制作成电池板。硅片连电极也没有，没法发电。

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2，光伏多晶硅材料的发电机理

楼主如果想了解太阳能电池领域的专业知识可以经常到太阳能光伏论坛、希萌光伏论坛等专业网站上逛一逛。

太阳能电池发电原理 http://www.21ic.com/wyzt/201006/59711.htm

光伏多晶硅材料的发电机理

3，硅片怎么吸光发电的不会是放到太阳下就发点吧

光电材料在光线的照射下，材料两端会产生电势差，有了电势差它就相当于一个电源了，所以可以用来发电。当然，单个光电材料的电势差比较小，如果将多个串联起来就能够为电子设备提供足够电力了。

在一定时间后复合并产生扩散漂移，如果将N型半导体和P型半导体半导体相连，将组成P-n结，具整流特性，在太阳光的作用下，P-n结及其他结构。可以产生电子空穴，给外加电路提供电路电流，形成太阳能光电池再看看别人怎么说的。

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4，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。

如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。

5，有了太阳能的硅板怎么用来发电

太阳能电池板是通过阳光照射产生电流，单块太阳能电池板有正负极，多块太阳能电池板则需要汇流器，直接输出直流电，还需要通过逆变器转变成交流电，之后就可以入电网了。市面上有太阳能电池充电纸，一般是8W-15瓦，自带逆变器及输出稳定电流，可以直接给手机或充电宝充电。

太阳能电池发电原理：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。太阳能电池的应用：上世纪60年代，科学家们就已经将太阳电池应用于空间技术——通信卫星供电，上世纪末，在人类不断自我反省的过程中，对于光伏发电这种如此清洁和直接的能源形式已愈加亲切，不仅在空间应用，在众多领域中也大显身手。如：太阳能庭院灯、太阳能发电户用系统、村寨供电的独立系统、光伏水泵（饮水或灌溉）、通信电源、石油输油管道阴极保护、光缆通信泵站电源、海水淡化系统、城镇中路标、高速公路路标等。欧美等先进国家将光伏发电并入城市用电系统及边远地区自然界村落供电系统纳入发展方向。太阳电池与建筑系统的结合已经形成产业化趋势

6，硅是如何将光能直接转换为电能的

这是光伏发电理论：光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池（片），有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在10至13％左右，国外同类产品效率约12至14％。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前，光伏发电产品主要用于三大方面：一是为无电场合提供电源，主要为广大无电地区居民生活生产提供电力，还有微波中继电源、通讯电源等，另外，还包括一些移动电源和备用电源；二是太阳能日用电子产品，如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是并网发电，这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电正在起步阶段。例如：2004年9月，我国首座屋顶太阳能发电站在北京竣工投产。这套太阳能发电系统分别安装在北京市路灯管理中心的4栋办公楼和左安门宾馆的屋顶上，可以单独供电也可以并网供电，总装机容量140千瓦，年发电量约15万千瓦时，能让4万盏100瓦的路灯亮上一年。

是太阳能电池吗？太阳能电池实际就是一种利用半导体p－n结将光能直接转化成电能的一种器件，它的常用材料是硅，具有非常特殊的化学性能和晶体结构。硅原子有14个电子，分布在三个电子层上，里面的两个电子层均以填满，只有最外层缺少四个电子为半满。为了达到满电子层稳定结构，每个硅原子只能和它相邻的四个原子结合形成共用电子对，平面看起来就像所有的原子都是手挽手，交错勾结形成它特有的晶体结构，把每个电子都固定在特定的位置上，不能象铜等良导体中的自由电子那样自由移动，也就决定硅不是电的良导体。当在硅中掺入比其多一个价电子的元素（例如磷），最外层中的５个电子只能有４个和相邻的硅原子形成共用电子对，剩下一个电子不能形成共价键，但仍受杂质中心的约束，只是比共价键的约束弱得多，只要很小的能量便会摆脱束缚，成为自由电子，此时的半导体称为n（negative）型半导体。同样在硅中掺入比其少一个价电子的元素（例如氮），在和硅原子形成共价键的同时便会形成一个空穴状态，只要很小的一个能量便会从附近原子接受一个电子，把空状态转移到附近的共价键里，这就是空穴，带有一个正电荷，和自由电子做同样的无规运动，这样的半导体称为p（positive）型半导体。当你把一块n型半导体和一块p型半导体放在一起，就会发现所有的自由电子和空穴分别聚集在接触面的两侧，其中电子富集区称为n型区，空穴富集区称为p型区，共同构成p－n结，可以允许电子从p区向n区移动，但不能反方向。P－n结就像一座山，电子就像个登山人，它可以很容易的滑下山坡（去n区），但不能爬上山坡（去p区）。把硅晶体放在阳光下照射，在一部分阳光被反射的同时还有一部分将会被晶体吸收，当某个光子的能量大于或等于电子的束缚能时，能量便会被电子吸收，使其摆脱束缚，成为自由电子，同时形成一个空穴。电子向p型区移动，空穴向n型区移动，将原来的电中性破坏。如果此时给它接上一个外电路，电子便会反方向运动回到它原来的位置，同时形成一定的电流和电压，给外电路提供能量。

自然界中的能量不会无缘无故的增加，也不会无故消失，都是由一种能量转化成令一种能量…就好比如太阳能转化为电能，这也是一种能量间的转化，但由太阳能直接转化成为电能比较难，所以就要间接来转。现将太阳能转化成为化学能，再将化学能转化成为电能…简单的来说，就是利用太阳能使得某化学物质发生反应，再由反应后的化学品通过再次反应变会原来的化学品而放出电。

太阳能

7，单晶硅多晶硅非晶硅和薄膜电池的原理

高纯的单晶硅棒是单晶硅太阳电池的原料，硅纯度要求99.999％。单晶硅太阳电池是当前开发得最快的一种太阳电池，它的构和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。为了降低生产成本，现在地面应用的太阳电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳电池专用的单晶硅棒。单晶硅是转化太阳能、电能的主要材料。在日常生活里，单晶硅可以说无处不在，电视、电脑、冰箱、电话、汽车等等，处处离不开单晶硅材料；在高科技领域，航天飞机、宇宙飞船、人造卫星的制造，单晶硅同样是必不可少的原材料。在科学技术飞速发展的今天，利用单晶硅所生产的太阳能电池可以直接把太阳能转化为光能，实现了迈向绿色能源革命的开始。现在，国外的太阳能光伏电站已经到了理论成熟阶段，正在向实际应用阶段过渡，太阳能单晶硅的利用将普及到全世界范围，市场需求量不言而喻。直拉硅单晶广泛应用于集成电路和中小功率器件。区域熔单晶目前主要用于大功率半导体器件，比如整流二极管，硅可控整流器，大功率晶体管等。区熔（NTD）单晶硅可生产直径范围为：Φ1.5〃- Φ4〃。直拉单晶硅可生产直径范围为：Φ2〃-Φ8〃。硅单晶被称为现代信息社会的基石。硅单晶按照制备工艺的不同可分为直拉（CZ）单晶硅和区熔（FZ）单晶硅，直拉单晶硅被广泛应用于微电子领域，微电子技术的飞速发展，使人类社会进入了信息化时代，被称为硅片引起的第一次革命。区熔单晶硅是利用悬浮区熔技术制备的单晶硅。它的用途主要包括以下几个方面。 1、制作电力电子器件电力电子技术是实现电力管理，提高电功效率的关键技术。飞速发展的电力电子被称为“硅片引起的第二次革命”，大多数电力电子器件是用区熔单晶硅制作的。电力电子器件包括普通晶闸管(SCR)、电力晶体管GTR、GTO以及第三代新型电力电子器件——功率场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)以及功率集成电路(PIC)等，广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电气工程中。制作电力电子器件，是区熔单晶硅的传统市场，也是本项目产品的市场基础。 2、制作高效率太阳能光伏电池太阳能目前已经成为最受关注的绿色能源产业。美国、欧洲、日本都制定了大力促进本国太阳能产业发展的政策，我国也于2005年3月份通过了《可再生能源法》。这些措施极大地促进了太阳能电池产业的发展。据统计，从1998—2004年，国际太阳能光伏电池的市场一直保持高速增长的态势，年平均增长速度达到30%，预计到2010年，仍将保持至少25%的增长速度。晶体硅是目前应用最成熟，最广泛的太阳能电池材料，占光伏产业的85%以上。美国SunPower公司最近开发出利用区熔硅制作太阳能电池技术，其产业化规模光电转换效率达到20%，为目前产业化最高水平，其综合性价比超过直拉单晶硅太阳能电池（光电转换效率为15%）和多晶硅太阳能电池（光电转换效率为12%）。这项新技术将会极大地扩展区熔硅单晶的市场空间。据估计，到2010年，其总的市场规模到将达到电力电子需求规模，这是本项目新的市场机会。 3、制作射频器件和微电子机械系统（MEMS）区熔单晶还可以用来制作部分分立器件。另外采用高阻区熔硅制造微波单片集成电路（MMIC）以及微电子机械系统（MEMS）等高端微电子器件，被广泛应用于微波通讯、雷达、导航、测控、医学等领域，显示出巨大的应用前景。这也是区熔单晶的又一个新兴的市场机会。 4、制作各种探测器、传感器，远红外窗口探测器、传感器是工业自动化的关键元器件，被广泛应用于光探测、光纤通讯、工业自动化控制系统中以及医疗、军事、电讯、工业自动化等领域。高纯的区熔硅单晶是制作各种探测器、传感器的关键原材料，其市场增长趋势也很明显。太阳能电池的原理太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电方式太阳能发电有两种方式一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。太阳能电池的分类太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。按材料可分为硅薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化锌 (Zn 3 p 2 )等。太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。（1）硅太阳能电池硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。（2）多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。（3）聚合物多层修饰电极型太阳能电池以有机聚合物代替无机材料是刚刚开始的一个太阳能电池制造的研究方向。由于有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。但以有机材料制备太阳能电池的研究仅仅刚开始，不论是使用寿命，还是电池效率都不能和无机材料特别是硅电池相比。能否发展成为具有实用意义的产品，还有待于进一步研究探索。（4）纳米晶太阳能电池纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的，优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到2O年以上。