太陽(yáng)能的污染

隨著地球生態(tài)環(huán)境的日益破壞，各國(guó)都在大力提倡清潔能源，而太陽(yáng)能是其中重要的一項(xiàng)。然而所謂的清潔能源太陽(yáng)能，并不似我們想象的那樣，它雖然利用了太陽(yáng)“光熱清潔的能源，但在制作加工過(guò)程其實(shí)對(duì)我們的生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成破壞。多晶硅加工過(guò)程污染巨大光伏電池還能產(chǎn)生光污染(PV板)，制作這種電池板的主要物質(zhì)硅中加工高純度的單晶硅片就成為一種既節(jié)約本錢(qián)又可行的方法。然而多晶硅的生產(chǎn)過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生高達(dá)十幾種種的危急及有害物質(zhì)，包括氯、氯化氫、三氯氫硅、四氯化硅、氫氟酸、硝酸、氮?dú)狻⒎瘹浜蜌溲趸c等物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人體都存在危害，不僅僅是有害物質(zhì)污染環(huán)境，首聚能源分析師劉俊卿表示，在太陽(yáng)能被大范圍利用后，的污染物進(jìn)入這讓太陽(yáng)能的“清潔”染上了污點(diǎn)。產(chǎn)能難以抵消耗能淘汰太陽(yáng)能電池還污染環(huán)境除去產(chǎn)生的這些有毒副產(chǎn)品外，生產(chǎn)所消耗的電量也格外巨大，中國(guó)科學(xué)院院士費(fèi)維揚(yáng)就220太陽(yáng)功率一般為0.135瓦/平方厘米，即1350w/平方米。太陽(yáng)能電池板效率各不一樣，如以20%計(jì)算，一小時(shí)產(chǎn)生電能為1.35×0.2＝0.27度，要抵消掉生產(chǎn)過(guò)程中的電損耗，看起來(lái)是一個(gè)很漫長(zhǎng)的過(guò)程。是鉛酸蓄電池。該電池內(nèi)含有大量的鉛、銻、鎘、硫酸等有毒物質(zhì)會(huì)對(duì)土壤、地下水、草原國(guó)外的太陽(yáng)能為什么清潔？同樣是制造太陽(yáng)能硅片，為什么國(guó)外沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)污染問(wèn)題，一位業(yè)內(nèi)專(zhuān)家說(shuō)出了其中的緣由進(jìn)技術(shù)都對(duì)我國(guó)嚴(yán)格封鎖。國(guó)內(nèi)的多晶硅企業(yè)為了追求高利潤(rùn)，很多都不實(shí)行封閉式治理，對(duì)于多晶硅生產(chǎn)后產(chǎn)生的制造廢渣傾倒在土地上，污染的土壤再也長(zhǎng)不出東西。98%用于出口。90是在興旺國(guó)家，而原料生產(chǎn)100卻在進(jìn)展中國(guó)家，也就是說(shuō)把污染都留在了進(jìn)展中國(guó)家太陽(yáng)能給中國(guó)帶來(lái)污染?日前,中國(guó)科學(xué)院院士費(fèi)維揚(yáng)在題為“進(jìn)展低碳技術(shù),推動(dòng)節(jié)能減排”的演講中表示“生產(chǎn)太陽(yáng)能產(chǎn)品把污染留在中國(guó)早在2008年,央視曾對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)能最大的多晶硅企業(yè)———洛陽(yáng)中硅高科技進(jìn)展調(diào)查,在工廠(chǎng)的一條明溝中,記者見(jiàn)到了像雪一樣的泡沫,硅公司和當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保部門(mén)表示,洛陽(yáng)中硅確實(shí)對(duì)多晶硅生產(chǎn)中產(chǎn)生的劇毒尾氣和副產(chǎn)品進(jìn)展了回收；但另一方面專(zhuān)家又告知記者,目前國(guó)內(nèi)的技術(shù)還不具備根治污染的力量。然而,國(guó)內(nèi)投資多晶硅正在成為一股熱潮,各方利益都期望從多晶硅上面挖出一座金山。此前在河南也有過(guò)當(dāng)?shù)囟嗑Ч韫S(chǎng)污染環(huán)境的傳聞。當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道稱(chēng),河南省林州市城郊鄉(xiāng)張家莊局部村民消滅胸悶、惡心、眼發(fā)紅、四肢無(wú)力等病癥。由于病癥相像,村里人疑心這和年初在當(dāng)?shù)亻_(kāi)工興建的一個(gè)多晶硅工程有關(guān)。由于民心惶惶,城郊鄉(xiāng)政府為此特地進(jìn)展調(diào)研,將之歸結(jié)為多晶硅廠(chǎng)的一次意外事故。中科院院士王占國(guó)教授在承受央視采訪(fǎng)時(shí)就對(duì)國(guó)內(nèi)大量上馬的多晶硅工程可能產(chǎn)生的環(huán)境污染感到擔(dān)憂(yōu),由于這些工程現(xiàn)有的技術(shù)并不能完全解決副產(chǎn)品的回收問(wèn)題。從整個(gè)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,,但是生產(chǎn)環(huán)節(jié)卻是高污染和非低碳的,現(xiàn)在歐洲國(guó)家政府都以?xún)?yōu)待的政策支持企業(yè)大力進(jìn)展太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè),也用補(bǔ)貼的方式鼓舞群眾使用太陽(yáng)能,歐洲國(guó)家都不期望在自己的國(guó)家生產(chǎn)多晶硅,都把多晶硅的生產(chǎn)放到了進(jìn)展中國(guó)家,污染比較嚴(yán)峻。多晶硅是信息產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)的根底材料,屬于高耗能和高污染產(chǎn)品,從生產(chǎn)工業(yè)硅到220同時(shí)“在生產(chǎn)多晶硅時(shí),8倍于它的四氯化硅,一種高污染有毒液體,”且其“再利用的本錢(qián)昂貴,多數(shù)中國(guó)企業(yè)未裝設(shè)或未完全安裝相關(guān)的回收設(shè)備,對(duì)四氯化硅的無(wú)害化處理將成為制約多晶硅進(jìn)展的瓶頸大家或許還會(huì)記得在世界杯賽場(chǎng)打廣告的“中國(guó)英利氯化硅呢？英利集團(tuán)承受法產(chǎn)硅本報(bào)訊放棄了國(guó)內(nèi)外大局部廠(chǎng)家所承受的三氯氫硅法，河北保定英利集團(tuán)六九硅業(yè)〔下稱(chēng)六九硅業(yè)承受目前全球最先進(jìn)的工藝——硅烷法產(chǎn)硅。專(zhuān)家介紹，這種工藝具有其他傳統(tǒng)工藝方法無(wú)可比較的節(jié)能1117日，六九硅業(yè)管道林立的廠(chǎng)區(qū)內(nèi)一片繁忙。多晶硅反響器的熱油系統(tǒng)、四氟化10月下旬已經(jīng)開(kāi)頭了單機(jī)試車(chē)，年底將投入試生產(chǎn)。1噸多晶硅，就12噸四氯化硅。境造成污染。生產(chǎn)中不產(chǎn)生四氯化硅，并且承受3種回收工藝，分別將副產(chǎn)物氟化鋁鈉、氫氣、硅烷加以回收，用作原料投入再生產(chǎn)，最終生成高純的多晶硅和硫酸鹽兩種產(chǎn)品現(xiàn)階段，太陽(yáng)能電池發(fā)電的方式主要有四種：多晶硅電池組件(multicrystallinesilicon),單晶硅電池組件(monocrystallinesilicon),硅帶(ribbonsilicon)以及薄膜太陽(yáng)能電池(thin-film)。由于轉(zhuǎn)換效率的差異，如今的主流是多晶硅以及單晶硅電池組件。0810月之前始終持續(xù)了巨大的危機(jī)?？偟膩?lái)說(shuō)，太陽(yáng)能的行業(yè)是以能量來(lái)制造能量。成單晶硅，最終將成型的單晶硅切片，做成電池，做成組件，最終銷(xiāo)往世界各地。就這一個(gè)簡(jiǎn)潔的過(guò)程，卻消耗了巨大的能量。首先，多晶硅的提純技術(shù)，由于世界上最先進(jìn)的多晶硅提純技術(shù)存在于美國(guó)、日本、俄1040%每年的速度急速增長(zhǎng)，歐美的廠(chǎng)商將多晶硅的價(jià)格一哄而上，2005352008480美元的歷2009520多家多晶硅廠(chǎng)正在投建。然而，多晶硅廠(chǎng)的投建背后卻隱蔽著巨大的危機(jī)。這個(gè)過(guò)程中約有25%的三氯氫硅轉(zhuǎn)化為多晶硅，其余大量進(jìn)入尾氣，同時(shí)形成副產(chǎn)品——4工藝不成熟，三氯氫硅、四氯化硅、氯化氫、氯氣等有害物質(zhì)極有可能外溢，存在重大的安呼吸道有強(qiáng)刺激性，遇火星會(huì)爆炸；氯氣的外逸則可以使人消滅咳嗽、頭暈、胸悶等病狀，不得而知。1.5萬(wàn)噸的多晶硅基地，其耗電量將大于一個(gè)100kw火力發(fā)電站一年的發(fā)電3001100萬(wàn)噸CO2，對(duì)環(huán)境造成極大污染。源源不斷地輸往歐美國(guó)家，換取了他們的0污染，取之不盡用之不竭的“清潔能源池一樣，始終得不到很好的解決，現(xiàn)今的科學(xué)技術(shù)，對(duì)于太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)其實(shí)是不成熟的，雖然這個(gè)行業(yè)取得了快速的進(jìn)展，但是進(jìn)展的同時(shí)，帶來(lái)的隱患也是令人擔(dān)憂(yōu)的。然而，歐美科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)能電池行業(yè)照舊是持著樂(lè)觀(guān)的態(tài)度，從報(bào)告DarkSideofSolarCellsBrightens得知，美國(guó)紐約州厄普頓的布克海文國(guó)家試驗(yàn)室(BrookhavenNationalLaboratory)的高級(jí)科學(xué)家，環(huán)境工程師瓦希利斯·弗塞納基斯(VasilisFthenakis)與他的同事檢測(cè)了四種最常見(jiàn)的PV(multicrystallinesilicon)、單晶硅(monocrystallinesilicon)、硅帶(ribbonsilicon)和超薄涂層(thin-film)。其他競(jìng)爭(zhēng)者，例如非晶硅(amorphoussilicon)或高效多節(jié)電池由于數(shù)據(jù)缺乏或沒(méi)有廣泛應(yīng)用而沒(méi)有進(jìn)展檢測(cè)太陽(yáng)能電池的低效率和其他PV用于純化硅的能量，全部PV電池整個(gè)生命周期的排放量都比供給等量能量的傳統(tǒng)化學(xué)能電池少。事實(shí)上，PV電池大局部的非清潔面來(lái)自于為太陽(yáng)能電池制造工廠(chǎng)供給電力的燃煤發(fā)電廠(chǎng)或其他化石燃料燃燒。11高能量轉(zhuǎn)換效率只有14%的單晶硅太陽(yáng)能電池——這四種太陽(yáng)能電池中需要消耗最多能量55克溫室氣體，只相當(dāng)于燃煤發(fā)電的很小一局部。涂層太陽(yáng)能電池，其有毒物質(zhì)排放也比燃煤發(fā)電場(chǎng)低90300倍。假設(shè)開(kāi)頭使用太陽(yáng)能開(kāi)頭為自己的制造業(yè)供能——這叫做PV產(chǎn)生的電力就能夠生產(chǎn)更多的PV電池——前景就更加光明白。弗塞納基斯說(shuō)只要能利用好屋頂和停車(chē)場(chǎng)等地方，將制造業(yè)的設(shè)備能量損耗降低到30%就像弗塞納基斯和他的同事們?cè)谧罱摹犊茖W(xué)美國(guó)人》登載的文章中〔見(jiàn)2008年第2期《環(huán)球科學(xué)》封面故事〕所爭(zhēng)論的那樣，例如壓縮空氣等儲(chǔ)存技術(shù)假設(shè)得到改進(jìn)，PV就可以供給美國(guó)大局部的電力需求100%〔利用太陽(yáng)能維持美國(guó)運(yùn)轉(zhuǎn)〕蓄都投入進(jìn)去，但是面對(duì)金融海嘯的來(lái)襲，多晶硅的價(jià)格在短短的一周之內(nèi)，從原來(lái)的500的巨額的財(cái)寶，又有誰(shuí)會(huì)買(mǎi)單？附：光伏電池是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的裝置毒有害物質(zhì)多，環(huán)境污染嚴(yán)峻。國(guó)外紛紛將其轉(zhuǎn)移到中國(guó)生產(chǎn)。近年來(lái)，我國(guó)各地大上單晶硅及單晶硅電池生產(chǎn)線(xiàn)。據(jù)業(yè)界老大施正榮先生答記者透露，2008年大陸光伏電池產(chǎn)量占30%，中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)連續(xù)兩年成為世界第一。發(fā)電補(bǔ)貼高達(dá)每度電13－5年。由于單晶硅電池生產(chǎn)能耗大，一些專(zhuān)家認(rèn)為現(xiàn)有單晶硅電池生產(chǎn)能耗大于其生命周期內(nèi)捕獲的太陽(yáng)能，是沒(méi)有價(jià)值的。最樂(lè)觀(guān)的估量是需要10年左右時(shí)間，使用單晶硅電池所技術(shù)更快，國(guó)內(nèi)企業(yè)，假設(shè)不把握技術(shù)，準(zhǔn)時(shí)更技術(shù)，就會(huì)很快被淘汰，很可能不能收回投資。我們的光伏電池市場(chǎng)主要在國(guó)外以下二則報(bào)道：2009年一季度江蘇光伏產(chǎn)品出口額僅為6.448.1%200812.3億美元。數(shù)據(jù)顯示，前3個(gè)月江蘇1.9、1.53億美元。其中，一季度西班牙從江蘇省僅進(jìn)口1479萬(wàn)97.8%6030家左右，其余一半或處于停產(chǎn)半停產(chǎn)狀態(tài)，或是正在建設(shè)過(guò)程中。危機(jī)把它提前了6-10個(gè)月。這是什么緣由？關(guān)鍵是國(guó)內(nèi)企業(yè)一哄而上。而誘因則是西班牙政府出臺(tái)政策的時(shí)候不夠慎重，讓投機(jī)者鉆了空子。西班牙政府原來(lái)的打算是到2010年把400MW2.5GW，占到了去年全球總需求量的一半還要多。500MW的容2GW。市場(chǎng)逆轉(zhuǎn)，大量企業(yè)破產(chǎn)也是自然的事情。小，沒(méi)有多少實(shí)際意義。其安裝也格外簡(jiǎn)潔，沒(méi)有多少投入。但是，這將導(dǎo)致光伏電池市場(chǎng)企業(yè)的投資無(wú)法收回，更嚴(yán)峻的是其自身投資僅占30％以?xún)?nèi)，大量投資來(lái)自國(guó)內(nèi)銀行，從而，成為污染源，無(wú)法使用。大量人員失業(yè)，給地方帶來(lái)環(huán)境就業(yè)等方面問(wèn)題。外市場(chǎng)的投資，應(yīng)嚴(yán)格投資條件，制止給它們供給任何優(yōu)待條件，在環(huán)保、工人福利待遇、和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題遺留在國(guó)內(nèi)。盡快收回已有貸款，削減資金損失。國(guó)家進(jìn)展市場(chǎng)對(duì)外的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，不過(guò)增加一點(diǎn)外匯儲(chǔ)藏。我們現(xiàn)有外匯儲(chǔ)藏2法使用外匯，外匯就等同廢紙。我們消耗大量能源，大量人力物力，帶來(lái)大量環(huán)境污染，還有格外大可能給自己帶來(lái)大量債務(wù)1民幣給外企兌換的。點(diǎn)。但目前太陽(yáng)能發(fā)電只占可再生能源5‰，居四大可再生能源〔水電、風(fēng)電、生物質(zhì)能和太陽(yáng)能電池方面取得突破性進(jìn)展。<太陽(yáng)能基地電能輸送是難題>500全人類(lèi)的能耗量還大3.5萬(wàn)倍。太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變可以維持幾百億年，相對(duì)于人類(lèi)的有限生為1367瓦，但是地理位置不同造成我國(guó)東西部地區(qū)接收到的能量差異很大，同一地區(qū)同一日內(nèi)不同時(shí)刻接收到的能量也不一樣。我國(guó)2/3的領(lǐng)土上年日照時(shí)間不小于20002900～3400700～840kJ/cm2。西藏、青海、疆地區(qū)總面積為358萬(wàn)平方公里，日照充分，地廣人稀，具有大規(guī)模建設(shè)太陽(yáng)能發(fā)電基地的良好條件。1100MW太陽(yáng)能電池，假設(shè)利用1%3.58100MW太陽(yáng)能電池。按年平均日照時(shí)間3000小時(shí)計(jì)，再考慮到一日內(nèi)不同時(shí)刻接收到的能量差異，它們的233.8倍，完全可以滿(mǎn)足2020年全國(guó)電力的需求。550550公里的沿線(xiàn)30公里內(nèi)都安裝太陽(yáng)能電池，則可獲得3萬(wàn)平方公里的太陽(yáng)能生產(chǎn)基地，該基地所2020年全國(guó)的需求。如何將太陽(yáng)能電池所產(chǎn)生的低壓直流電輸送到中西部地區(qū)流電變成高壓溝通電，并建立高壓輸電線(xiàn)輸送出去。但是，溝通高壓輸電線(xiàn)的長(zhǎng)度一般在500100kV1000公里左右，要將青藏線(xiàn)太陽(yáng)能基地的電能輸送到中東部地區(qū)幾乎是不行能的。<改進(jìn)的西門(mén)子法耗電量過(guò)大>點(diǎn)是水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽(yáng)能。國(guó)家將加快可再生能源電力建設(shè)步伐，到2020年建3kW3000kW3000kW180kW。太陽(yáng)能發(fā)電能夠利用太陽(yáng)如此豐富的能量墜入可有可無(wú)的地位呢?這主要在于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的多晶硅技術(shù)尚不成熟。目前生產(chǎn)多晶硅的企業(yè)一般都承受改進(jìn)的西門(mén)子法。使用該方法1kW的太陽(yáng)能電池約10kg5800～600020年，太陽(yáng)能電池的電能再生比也不到8，這是比較低的。20年，目前還沒(méi)有任何保障。1.5100萬(wàn)kW3001100萬(wàn)噸CO2，對(duì)環(huán)境造成極大污染。其實(shí)，改進(jìn)的西門(mén)子法存在很大的缺陷，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，效率較低，而且投資巨大。目SiHCl31kg15015080～90度。即使成功，也不能從根本上轉(zhuǎn)變生產(chǎn)多晶硅耗電量大的致命缺陷。<冶金物理法尚不成熟>我國(guó)有企業(yè)和爭(zhēng)論單位合作提出了“三步法”生產(chǎn)太陽(yáng)能級(jí)多晶硅材料的方法。所謂“三步法其次步是純度的硅;99.9999%的高純硅。不過(guò)這并不能保證過(guò)濾后剩余的硼和磷是否小于1ppm。三步法并沒(méi)有形成多晶硅的工藝流程，這種方法僅僅制造出高純金屬硅，而不是多晶硅。太陽(yáng)能是賜予人類(lèi)取之不盡用之不竭的綠色能源，光伏電池的核心是由多晶硅制成的PIN得突破性進(jìn)展。<中國(guó)多晶硅投資工程狀況令人憂(yōu)>20083月，中國(guó)全部的多晶硅建設(shè)工程共有1633個(gè)多晶硅建設(shè)工程，其中只有極少工程已投產(chǎn)，產(chǎn)量共計(jì)不到1000噸。其他的工程有的正在1MW11－122010年太陽(yáng)能電池產(chǎn)量300MW42003500033個(gè)多晶硅工程的打算產(chǎn)能，據(jù)統(tǒng)計(jì)，假設(shè)全部建成達(dá)產(chǎn)，那幾年后中國(guó)的多晶硅年產(chǎn)量將到達(dá)146750噸！這無(wú)疑是個(gè)天文數(shù)字！21世紀(jì)的巨大技術(shù)進(jìn)步，是當(dāng)前國(guó)際經(jīng)濟(jì)、軍事、科技、政治的戰(zhàn)略ICIsuppli分析，2004年中國(guó)半導(dǎo)體需求14%200822%，2006IC市場(chǎng)，到2010年中國(guó)將取代美國(guó)，成為全球最大的電子產(chǎn)品制造基地和IC器件選購(gòu)國(guó)。上用場(chǎng)。目前國(guó)內(nèi)IC50家，648英寸〔200mm〕計(jì)為60萬(wàn)片/20%2004211200357.3%20%。向多晶硅領(lǐng)域投資，無(wú)疑是一種獨(dú)具慧眼的舉措，但我們絕不贊成盲目上馬趕急火?！?〕晶體硅太陽(yáng)能電池?fù)?jù)所用材料的不同，太陽(yáng)能電池可分為：1、硅太陽(yáng)能電池；2III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3、功能高分子材料制備的大陽(yáng)能電池；41、半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬；②要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率：3、材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染；4、材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定?；谝陨蠋讉€(gè)方面考慮，硅是最抱負(fù)的太陽(yáng)能電陽(yáng)能電池的種類(lèi)及其爭(zhēng)論現(xiàn)狀，并爭(zhēng)論了太陽(yáng)能電池的進(jìn)展及趨勢(shì)。硅系列太陽(yáng)能電池中單晶硅大陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率最高技術(shù)也最為成熟高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的成熱的加工處理工藝根底上的現(xiàn)在單晶硅的電地工藝己近成熟，在電池制作中，一般都承受外表織構(gòu)化、放射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)開(kāi)發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池提高轉(zhuǎn)化效率主要是靠單晶硅外表微構(gòu)造處理和分區(qū)摻雜工藝在此方面德國(guó)夫朗霍費(fèi)費(fèi)萊堡太陽(yáng)能系統(tǒng)爭(zhēng)論所保持著世界領(lǐng)先水平。該爭(zhēng)論所承受光刻照相技術(shù)將電池外表織構(gòu)化，制成倒金字塔構(gòu)造。并在外表把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射涂層相結(jié)合．通過(guò)改進(jìn)了的電鍍過(guò)程增加?xùn)艠O的寬度和高度的比率：通過(guò)以上制得的電池轉(zhuǎn)化效率超過(guò) 23%，是大值可達(dá)23．3％。Kyocera公司制備的大面積〔225cm2〕單電晶太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率為19．44%，國(guó)內(nèi)北京太陽(yáng)能爭(zhēng)論所也樂(lè)觀(guān)進(jìn)展高效晶體硅太陽(yáng)能電池的爭(zhēng)論和開(kāi)發(fā)研制的平面高效單晶硅電池〔2cmX2cm〕轉(zhuǎn)換效率到達(dá)19.79%，刻槽埋柵電極晶體硅電池〔5cmX5cm〕轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.6%。單晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率無(wú)疑是最高的典型代表。通常的晶體硅太陽(yáng)能電池是在厚度350－450μm的高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實(shí)際消耗的硅材料更多。為了節(jié)約材料，人們從70年月中期就開(kāi)頭在廉價(jià)襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長(zhǎng)的硅膜晶粒大小，未能制成〔LPCVD〕和等離子增加化學(xué)氣相沉積〔PECVD〕工藝。此外，液相外延法〔LPPE〕和濺射沉積法也可用來(lái)制備多晶硅薄膜電池?；瘜W(xué)氣相沉積主要是以SiH2Cl2SiHCl3Sicl4或SiH4,為反響氣體,在肯定的保護(hù)氣氛下反響生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用Si、SiO2、Si3N4等。但爭(zhēng)論覺(jué)察，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒,并且簡(jiǎn)潔在晶粒間形成空隙。解決這一問(wèn)題方法是先用LPCVDFZSi襯底上制得的多晶硅19％，日本三菱公司用該法制備電池，效率達(dá)16.42%。液相外延〔LPE〕法的原理是通過(guò)將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國(guó)Astropower公司承受LPE12．2液相外延法在冶金級(jí)硅片上生長(zhǎng)出硅晶粒型太陽(yáng)能電池，稱(chēng)之為“硅?！碧?yáng)能電池，但有關(guān)性能方面的報(bào)道還未見(jiàn)到。硅薄膜電池不久將會(huì)在太陽(yáng)能電地市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。70年月初，Carlson等就已經(jīng)開(kāi)頭了對(duì)非晶硅電池的研制工作,近幾年它的研制工作得到了快速進(jìn)展,目前世界上己有很多家公司在生產(chǎn)該種電池產(chǎn)品。非晶硅作為太陽(yáng)能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為1.7eV,使得材料本身對(duì)太陽(yáng)輻射光譜的長(zhǎng)波區(qū)域不敏感SW效應(yīng)，p、i、n層單結(jié)太陽(yáng)能電池上再沉積一個(gè)或多個(gè)P-i-n子電池制得的。疊層太陽(yáng)能臺(tái)在一起，提高了光譜的響應(yīng)范圍；②頂電池的i層較薄，光照產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度變化不大，i?。虎墀B層太陽(yáng)能電池各子電池是串聯(lián)在一起的。非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池的制備方法有很多，其中包括反響濺射法、PECVD法、LPCVD法等，反響原料氣體為H2稀釋的SiH4，襯底主要為玻璃及不銹鋼片，制成的非晶硅薄膜經(jīng)過(guò)不同的電池工藝過(guò)程可分別制得單結(jié)電池和疊層太陽(yáng)能電池電池的爭(zhēng)論取得兩大進(jìn)展：第一、三疊層構(gòu)造非晶硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率到達(dá)13％，創(chuàng)下的記錄；其次.三疊層太陽(yáng)能電池年生產(chǎn)力量達(dá)5MW。美國(guó)聯(lián)合太陽(yáng)能公司〔VSSC〕制得的單結(jié)太陽(yáng)能電池最高轉(zhuǎn)換效率為9．3%，三帶隙三疊層電池最高轉(zhuǎn)換效率為13％，見(jiàn)1上述最高轉(zhuǎn)換效率是在小面積〔0．25cm2〕電池上取得的。曾有文獻(xiàn)報(bào)道單結(jié)非12．5％，日本中心爭(zhēng)論院承受一系列措施，制得的非晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率為13．2南開(kāi)大學(xué)的耿華等承受工業(yè)用材料，以鋁背電極制備出面積為20X20cm2、轉(zhuǎn)換效率為8．28％的a－Si/a－Si疊層太陽(yáng)能電池。非晶硅太陽(yáng)能電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率和較低的本錢(qián)及重量輕等特點(diǎn)為了查找單晶硅電池的替代品,人們除開(kāi)發(fā)了多晶硅、非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池外，又不斷研制其它材料的太陽(yáng)能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘環(huán)境造成嚴(yán)峻的污染，因此，并不是晶體硅太陽(yáng)能電池最抱負(fù)的替代。砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率受到人們的普遍重視。GaAs屬于III-V族化合物半導(dǎo)體材料，其能隙為1．4eVGaAsIII-V化合物薄膜電池的制備主要承受MOVPELPE技MOVPEGaAs薄膜電池受襯底位錯(cuò)、反響壓力、III-V比率、總流量等諸多參數(shù)的影響。GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等電池材料也得到了開(kāi)發(fā)。1998年德國(guó)費(fèi)萊堡太陽(yáng)能系統(tǒng)爭(zhēng)論所制得的GaAs太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率為24．2％，為歐洲記錄。首次制備的GaInP14．72。另外，該爭(zhēng)論所還承受堆疊構(gòu)造制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個(gè)獨(dú)立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb,31．1％。銅銦硒CuInSe2簡(jiǎn)稱(chēng)CIC。CIS材料的能降為1．leV，適于太陽(yáng)光的光電轉(zhuǎn)換,另外，CIS薄膜太陽(yáng)電池不存在光致衰退問(wèn)題。因此，CIS用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽(yáng)能電池材料也引起了人們的注目。CIS蒸鍍銅、銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS80815％左右。日本松下電氣工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的摻鎵的CIS1〔面積1cm1995年美國(guó)可再生能源爭(zhēng)論室研制出轉(zhuǎn)換效率為17．l％的CIS太陽(yáng)能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉(zhuǎn)換2000CIS20％，相當(dāng)于多晶硅太陽(yáng)能電池。CIS作為太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體材料，具有價(jià)格低廉、性能良好和工藝簡(jiǎn)潔等優(yōu)點(diǎn)，較稀有的元素，因此，這類(lèi)電池的進(jìn)展又必定受到限制。在太陽(yáng)能電池中以聚合物代替無(wú)機(jī)材料是剛剛開(kāi)頭的一個(gè)太陽(yáng)能電池制爸的爭(zhēng)論〔電極外表P－N能通過(guò)外電路通過(guò)復(fù)原電位較高的電極回到電解液，因此外電路中有光電流產(chǎn)生。由于有機(jī)材料柔性好，制作簡(jiǎn)潔，材料來(lái)源廣泛，本錢(qián)底等優(yōu)勢(shì)用太陽(yáng)能，供給廉價(jià)電能具有重要意義。但以有機(jī)材料制備太陽(yáng)能電池的爭(zhēng)論僅僅剛開(kāi)頭，用意義的產(chǎn)品，還有待于進(jìn)一步爭(zhēng)論探究。探究，而這當(dāng)中近進(jìn)展的納米TiO2晶體化學(xué)能太陽(yáng)能電池受到國(guó)內(nèi)外科學(xué)家的重視。自瑞士Gratzel教授研制成功納米TiO2進(jìn)展這方面的爭(zhēng)論。納米晶化學(xué)太陽(yáng)能電池〔簡(jiǎn)稱(chēng)NPC電池〕是由一種在禁帶半導(dǎo)體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導(dǎo)體材料上形成的，窄禁帶半導(dǎo)體材料承受過(guò)渡金屬Ru以及Os等的有機(jī)化合物敏化染料，大能隙半導(dǎo)體材料為納米多晶TiO2并制成電極，此外NPC電池