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[導(dǎo)讀]什么是單晶硅與多晶硅光伏電池?隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如單晶硅與多晶硅光伏電池。

什么是單晶硅與多晶硅光伏電池?隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如單晶硅與多晶硅光伏電池。

太陽(yáng)電池最早問(wèn)世的是單晶硅太陽(yáng)電池。硅是地球上極豐富的一種元素,幾乎遍地都有硅的存在,可以說(shuō)是取之不盡的,用硅來(lái)制造太陽(yáng)電池,原料可謂不缺。但是提煉它卻不容易,因此人們?cè)谏a(chǎn)單晶硅太陽(yáng)電池的同時(shí),又研究了多晶硅太陽(yáng)電池,至今商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的太陽(yáng)電池,還沒(méi)有跳出硅的系列。

單晶硅是一種比較活潑的非金屬元素,是晶體材料的重要組成部分。硅的單晶體,具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì),是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達(dá)到99.9999%,甚至達(dá)到99.9999999%以上。用于制造半導(dǎo)體器件、太陽(yáng)能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。

多晶硅是單質(zhì)硅的一種形態(tài)。熔融的單質(zhì)硅在過(guò)冷條件下凝固時(shí),硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核,如這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒,則這些晶粒結(jié)合起來(lái),就結(jié)晶成多晶硅。多晶硅可作拉制單晶硅的原料,多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。

在太陽(yáng)能利用上,單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。雖然從目前來(lái)講,要使太陽(yáng)能發(fā)電具有較大的市場(chǎng),被廣大的消費(fèi)者接受,就必須提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本。從目前國(guó)際太陽(yáng)電池的發(fā)展過(guò)程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。

其實(shí)可供制造太陽(yáng)電池的半導(dǎo)體材料很多,隨著材料工業(yè)的發(fā)展、太陽(yáng)電池的品種將越來(lái)越多。目前已進(jìn)行研究和試制的太陽(yáng)電池,除硅系列外,還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽(yáng)電池,舉不勝舉,通常這些材料都會(huì)用來(lái)制作非晶硅電池。所以,我們?cè)谶x擇光伏組件的時(shí)候,建議根據(jù)實(shí)際情況選擇晶體硅光伏組件比較成熟的產(chǎn)品,對(duì)于單晶、多晶,一直有爭(zhēng)論,我們安裝商對(duì)家庭光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量并無(wú)多大區(qū)別,單晶的利用面積會(huì)比較高,單晶在面積利用率上會(huì)比較好;多晶市場(chǎng)比例比較高,應(yīng)用的比較廣,價(jià)格方面也是有一定的優(yōu)勢(shì),但我們要明白一點(diǎn),對(duì)于同樣功率的光伏系統(tǒng),對(duì)于發(fā)電量是一致的。

目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右,最高的達(dá)到24%,這是目前所有種類的太陽(yáng)能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的,但制作成本很大,以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝,因此其堅(jiān)固耐用,使用壽命一般可達(dá)15年,最高可達(dá)25年。 多晶硅太陽(yáng)電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)電池差不多,但是多晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少,其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右 (2004年7月1日日本夏普上市效率為14.8%的世界最高效率多晶硅太陽(yáng)能電池)。 從制作成本上來(lái)講,比單晶硅太陽(yáng)能電池要便宜一些,材料制造簡(jiǎn)便,節(jié)約電耗,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到大量發(fā)展。此外,多晶硅太陽(yáng)能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽(yáng)能電池短。從性能價(jià)格比來(lái)講,單晶硅太陽(yáng)能電池還略好。

在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定會(huì)有這樣或著那樣的問(wèn)題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。

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