(完整word版)單晶硅、多晶硅太陽電池區(qū)別？

1、單晶硅太陽電池：單晶硅太陽電池是當前開發(fā)得最快的一種太陽電池，它的構(gòu)成和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于宇宙空間和地面設(shè)施。這種太陽電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.999。為了降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池等采用太陽能級的單晶硅棒，材料性能指標有所放寬。有的也可使用半導體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過復(fù)拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過成形、拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽電池片，首先要在硅片上摻雜和擴散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴散是在石英管制成的高溫擴散爐中進行。這樣就在硅片上形成P/FONT>

2、N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，將配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結(jié)，同時制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉至此，單晶硅太陽電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過抽查檢驗，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件（太陽電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流，最后用框架和封裝材料進行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計，可將太陽電池組件組成各種大小不同的太陽電池方陣，亦稱太陽電池陣列。目前單晶硅太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15左右，實驗室成果也有20以上的。用于宇宙空間站的還有高達50%以上的太陽能電池板。多晶硅太陽電池：單晶硅太陽電池的生產(chǎn)需要消耗大量的高純硅材料，而

3、制造這些材料工藝復(fù)雜，電耗很大，在太陽電池生產(chǎn)總成本中己超二分之一，加之拉制的單晶硅棒呈圓柱狀，切片制作太陽電池也是圓片，組成太陽能組件平面利用率低。因此，80年代以來，歐美一些國家投入了多晶硅太陽電池的研制。目前太陽電池使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成。其工藝過程是選擇電阻率為100300歐姆?厘米的多晶塊料或單晶硅頭尾料，經(jīng)破碎，用1：5的氫氟酸和硝酸混合液進行適當?shù)母g，然后用去離子水沖洗呈中性，并烘干。用石英坩堝裝好多晶硅料，加人適量硼硅，放人澆鑄爐，在真空狀態(tài)中加熱熔化。熔化后應(yīng)保溫約20分鐘，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固

4、冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可提高材質(zhì)利用率和方便組裝。多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效率約12左右，稍低于單晶硅太陽電池，但是材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。隨著技術(shù)得提高，目前多晶硅的轉(zhuǎn)換效率也可以達到14%左右。多晶和單晶的區(qū)別是：電解晶體硅，出現(xiàn)的晶體是單核的是單晶，多核的是多晶。單晶的弱光性能好！現(xiàn)在多晶硅的效率也直追單晶了，就是在弱光還稍微差點，但價格要便宜些單晶和多晶的生產(chǎn)制造工藝是不一樣的，成分也有所不同，但是最后做成成品（電池板）使用效果是差不多的，之前兩者的區(qū)別在于光電轉(zhuǎn)換

5、率不同，單晶一直比多晶轉(zhuǎn)換效率高，即使在實驗室還是這種情況，另外單晶的材質(zhì)要比多晶的好，在生產(chǎn)過程中不容易損壞，另外在外觀上，單晶一般都是單色的（常規(guī)的是藍色和黑色。國外基本都是藍色多，國內(nèi)的大多表面是藍色，但在層壓后顏色會變成黑色，多晶顏色很雜，既有單色藍色。也有彩色的）價格上：單晶正常會高于多晶（當然，這并不是說多晶不如單晶，而是多晶的生產(chǎn)成本要遠遠低于單晶，而且多晶的產(chǎn)量遠遠大于單晶）在提醒下樓主：無論單晶還是多晶電池片，功率用眼睛是看不出來的，用眼睛只能分辨電池片的外觀好壞，有無色差、缺角等，功率是要用電池片測試儀檢測的，而且在檢測前必須通過權(quán)威部門的檢測的標準片（即：通過國際標準檢測

6、IEC61215）校準，不然檢測的數(shù)據(jù)時不準確的。非晶硅太陽電池：非晶硅太陽電池是1976年有出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低，非常吸引人。制造非晶硅太陽電池的方法有多種，最常見的是輝光放電法，還有反應(yīng)濺射法、化學氣相沉積法、電子束蒸發(fā)法和熱分解硅烷法等。輝光放電法是將一石英容器抽成真空，充入氫氣或氬氣稀釋的硅烷，用射頻電源加熱，使硅烷電離，形成等離子體。非晶硅膜就沉積在被加熱的襯底上。若硅烷中摻人適量的氫化磷或氫化硼即可得到N型或P型的非晶硅膜。襯底材料一般用玻璃或不銹鋼板。這種制備非晶硅薄膜的工藝，主要取決于嚴格控制氣壓、流速

7、和射頻功率，對襯底的溫度也很重要。非晶硅太陽電池的結(jié)構(gòu)有各種不同，其中有一種較好的結(jié)構(gòu)叫PiN電池，它是在襯底上先沉積一層摻磷的N型非晶硅，再沉積一層未摻雜的i層，然后再沉積一層摻硼的P型非晶硅，最后用電子束蒸發(fā)一層減反射膜，并蒸鍍銀電極。此種制作工藝，可以采用一連串沉積室，在生產(chǎn)中構(gòu)成連續(xù)程序，以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時，非晶硅太陽電池很薄，可以制成疊層式，或采用集成電路的方法制造，在一個平面上，用適當?shù)难谀９に?，一次制作多個串聯(lián)電池，以獲得較高的電壓。因為普通晶體硅太陽電池單個只有0.5伏左右的電壓，現(xiàn)在日本生產(chǎn)的非晶硅串聯(lián)太陽電池可達2.4伏。目前非晶硅太陽電池存在的問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，

8、國際先進水平為10左右，且不夠穩(wěn)定，常有轉(zhuǎn)換效率衰降的現(xiàn)象，所以尚未大量用于作大型太陽能電源，而多半用于弱光電源，如袖珍式電子計算器、電子鐘表及復(fù)印機等方面。估計效率衰降問題克服后，非晶硅太陽電池將促進太陽能利用的大發(fā)展，因為它成本低，重量輕，應(yīng)用更為方便，它可以與房屋的屋面結(jié)合構(gòu)成住戶的獨立電源。在猛烈陽光底下，單晶體式太陽能電池板較非晶體式能夠轉(zhuǎn)化多一倍以上的太陽能為電能，但可惜單晶體式的價格比非晶體式的昂貴兩三倍以上，而且在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能。晶體硅在太陽能電池板中的轉(zhuǎn)換效率及特性應(yīng)用晶體硅在太陽能電池板中標簽：的轉(zhuǎn)換效率及特性應(yīng)用單晶硅多晶硅

9、硅片轉(zhuǎn)換效率財經(jīng)硅是一種呈灰色金屬光澤的半金屬；當將硅提純到很髙純度（99.9999999%）時，就顯示出優(yōu)異半導體性能的半導體材料硅無毒，無害，性脆，易碎的元素符號為Si,其比重為2.33，原子量為；28.086.其在自然界中呈氧化物狀態(tài)存在，在巖石圈中的豐度27.6（重量），因而硅的資源極為豐富.硅是一種神奇元素，通常的工業(yè)硅（99.0-99.9%）不具有半導體性能這種純度水平的硅多用在制造硅鋼片（馬達轉(zhuǎn)子部分等）或與鋁制成合金用在汽車工業(yè)上.半導體材料的導電性能介于金屬材料（Cu，Al）和絕緣體（陶瓷，玻璃）之間的一類材料金屬的電阻率非常小，如銅的電阻率為1.55X10-6Q.cm,鋁的

10、電阻率為2.5X10-6Q.cm；絕緣體的電阻率很髙，如陶瓷的電阻率為1X10-14Q.cm,而玻璃的電阻率為1X10-8Q.cm.半導體材料的電阻率介于兩者之間.在半導體硅中不僅有帶負電荷的電子參與導電,而且還有帶正電荷的空穴參與導電.主要靠電子導電的稱為N型半導體，主要靠空穴導電的稱為P型半導體當硅中摻入V族元素時，如（磷，銻，砷）等，就會形成N型材料；當硅中摻入III族元素時，如硼等,就會形成P型材料；除了雜質(zhì)對半導體的電阻率影響之外，還有溫度,溫度升髙時，電阻率降低溫度降低時，半導體的電阻率升髙女口：髙純度硅單晶在室溫下的載流子濃度為10101011cm-3相當于電阻率幾萬Q.cm.而

11、在5000C時，其載流子濃度為1017cm-3，相當于電阻率0.06Q.cm.溫度變化5000C,電阻率相差百萬倍.各種器件的功能源于半導體材料表面的特性和界面特性.一種稱為PN結(jié).當利用擴散，合金化或離子注入，外延生長等化學物理方法使N型硅P型硅結(jié)合在一起時，在二者界面處形成PN結(jié).這個PN結(jié)的基本特性就是單向?qū)щ?，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電（整流）或?qū)㈦姶挪ㄖ械臒o線電信號檢出（檢波）就是PN結(jié)的主要功能.當太陽照射半導體PN結(jié)時,PN結(jié)兩端就會形成電勢差,這叫光生伏特效應(yīng),是太陽能電池的基本原理.在正向電流作用下,PN結(jié)就會發(fā)出可見光，這是發(fā)光二極管的原理（LED）；硅片太陽能光生伏特效應(yīng)Pro

12、ntjHntl-reflectli»n-eaaiingJd-iN-typeslUiconfF+J+O-_帀衛(wèi)G:fBa-ekelectroLJCurrentIf而作為半導體材料性能使用的硅在太陽能應(yīng)用中，分為單晶硅和多晶硅；在眾多太陽光電池中較普遍且較實用的有單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池等三種；在太陽光充足日照好的東西部地區(qū)，采用多晶硅太陽能電池為好，因多晶硅太陽能電池生產(chǎn)工藝相對簡單，價格比單晶低。單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率髙，在16%-20%，穩(wěn)定性好，但是成本較髙，單晶硅電池的四個角有接近圓形的倒角，一塊組件中間有金錢形窟窿的就是單晶；單晶硅是中心對稱的

13、晶體，在天然狀態(tài)光學各向同性的及2XY軸互換對稱的晶格結(jié)構(gòu)光學各向同性；用髙純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。單晶硅具有準金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升髙而增加，有顯著的半導電性。逆變器hd.crj/i1/272q7D4D72陽能光卩；發(fā)電網(wǎng)茶統(tǒng)盂陽能光伏電池組件IillllnununimiIIHImiHillHillHillHim志陽能尤伏電池鑿件多晶硅電池制造成本低，轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池，多晶硅轉(zhuǎn)換效率在14%T6%,多晶片是直角的正方形或長方形；但材料中的各種缺陷，如晶界、位錯、微缺陷，和材料中的雜質(zhì)碳和氧，以及工藝過程中玷污的過渡族金屬;在力學性質(zhì)、光學

14、性質(zhì)和熱學性質(zhì)的各向異性方面，遠不如單晶硅明顯；在電學性質(zhì)方面，多晶硅晶體的導電性也遠不如單晶硅顯著，甚至于幾乎沒有導電性。在化學活性方面，兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別,但真正的鑒別須通過分析測定晶體的晶面方向、導電類型和電阻率等目前，晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上,而且在今后相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。日本的Tokuyama、三菱、住友公司、美國的Hemlock、Asimi、SGS、MEMC公司，德國的Wacker公司等是科研實力非常強大的公司，全球市場占有率超過95%；轉(zhuǎn)換機率該太陽能電池板的功率為5W,面積為:0.03平方米，則它的效率為:5/0.03/1000=0.167=16.7%,也就是它將平方米1000W太陽光能量的1