背腐蚀在晶体硅太阳电池生产中的应用
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高效晶体硅电池技术综述以及商业化现状摘要:太阳能、风能、水能等清洁能源随着能源危机的初现端倪已经越来越为人们所重视和提倡,能源问题已经成为制约国家经济发展的重要战略问题。
其中太阳能不论从资源的数量、分布的普遍性、技术的成熟度和对环境的影响都体现出巨大的优势。
光伏发电也逐渐从传统发电的补充能源形式过渡到替代能源形式。
这当中发电成本始终是制约推广的首要因素。
寻求新技术、新材料、新工艺,以提高太阳电池转换效率,大幅度降低生产成本是整个光伏行业面临的紧迫课题。
晶体硅电池是目前商业化程度最高,制备技术最成熟的太阳能电池。
以晶体硅技术为基础,着力于降低生产成本,提高发电效率的高效晶体硅电池研发始终是国际光伏领域研究的热点之一。
本文旨在从影响常规晶体硅电池转换效率的几个可能方面出发,简介目前欧美,日本等光伏技术发达国家以及业界几种较为流行的高效晶体硅制备技术及其商业化现状。
关键词:高效、晶硅、太阳能电池、光伏发电前言太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式,随着技术不断进步,光伏发电成为最具发展前景的发电技术之一。
光伏发电的基本原理为半导体的光伏效应,即在太阳光照射下产生光电压现象。
20世纪50年代,美国贝尔实验室三位科学家首次研制成功具有实用价值的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳的光能转换为电能的实用光伏发电技术,在太阳电池发展史上起到了里程碑的作用。
太阳能电池主要有两大类,一类是以单晶硅和多晶硅硅片为基础的晶体硅太阳能电池;另一类是非晶硅、铜铟硒和碲化鎘薄膜太阳能电池等。
晶体硅太阳能电池是目前应用技术最成熟、市场占有率最高的太阳能电池,至2009年止超过90%,薄膜太阳电池市场占有率不足10%[1]。
晶体硅太阳能电池在可预见的未来仍将占主导地位。
现行光伏发电技术推广的最大制约因素是发电成本,围绕降低生产成本的目标,以高效电池获取更多的能量来替代低效电池一直是科学研究的热门课题之一。
近年来高效单晶硅太阳能电池研究已取得巨大成就,在欧美,日本等商业化高效电池的转换效率已超过20%。
太阳能电池片的生产工艺流程
以太阳能电池片是一种将太阳能转化为电能的设备,它是太阳能发电系统的核心部件。
太阳能电池片的生产工艺流程主要包括硅片生产、晶体生长、切片、清洗、扩散、腐蚀、金属化、测试等环节。
硅片生产是太阳能电池片生产的第一步,它是将硅矿石经过多道工序加工而成的。
硅片生产的主要工艺包括矿石选矿、冶炼、精炼、晶体生长等环节。
其中,晶体生长是硅片生产的核心环节,它是将高纯度硅熔体通过晶体生长炉中的晶体种子生长成大晶体的过程。
晶体生长完成后,需要将大晶体切割成薄片,这个过程称为切片。
切片的目的是将大晶体切割成薄片,以便后续的加工。
切片完成后,需要对硅片进行清洗,以去除表面的杂质和污染物。
清洗完成后,需要对硅片进行扩散。
扩散是将掺杂物(如磷、硼等)通过高温处理,将其扩散到硅片表面的过程。
扩散完成后,需要对硅片进行腐蚀,以去除扩散过程中产生的氧化物和杂质。
腐蚀完成后,需要对硅片进行金属化。
金属化是将金属电极(如铝、银等)通过高温处理,将其与硅片表面结合的过程。
金属化完成后,需要对太阳能电池片进行测试,以确保其性能符合要求。
太阳能电池片的生产工艺流程是一个复杂的过程,需要经过多道工序加工而成。
随着太阳能技术的不断发展,太阳能电池片的生产工
艺也在不断改进和完善,以提高太阳能电池片的转换效率和降低成本,为太阳能发电系统的普及和应用提供更好的支持。