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硅基太阳能电池集成技术的进展 制作人：陈培芬 学 号：19920078103611 引言 太阳能电池的发展 硅基太阳能电池集成技术的进展 现状分析 前景展望 目录 引言 太阳电池作为重要的清洁能源而越来越受到世界各国的重视。 1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为 6％的单晶硅光电池，为太阳能光伏发电奠定了技术基础，成为现代太阳电池时代的划时代标志。 硅太阳能电池产业的研制和生产日益壮大,1990年以来,年均增长率高达16%，每年的贸易额达10亿美元,以Si材料为主的光伏工业增长率已高于集成电路工业。 太阳能电池的发展 第一代 第二代 第三代 晶体硅 太阳电池 各种薄膜 太阳电池 新概念 太阳电池 硅基太阳能电池 微晶硅薄膜 太阳电池 纳米硅薄膜 太阳电池 单晶硅 太阳电池 多晶硅 太阳电池 非晶硅 薄膜电池 以硅材料为基本材质 单晶硅太阳电池 材料 加工 工艺 以高纯的单晶硅棒为原料,纯度要求99.999%。地面使用材料性能指标有所放宽，可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。 在电池制作过程中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术形成太阳电池阵列，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。 多晶硅太阳能电池 多晶硅薄膜太阳能电池是将多晶硅薄膜生长在低成本衬底材料上,用相对薄的晶体硅层作为太阳能电池的激活层,不仅保持了晶体硅太阳能电池的高性能和稳定性,而且材料用量下降,成本降低 多晶硅由硅纯度较低的冶金级硅提炼而来 浇铸多晶硅技术是降低成本的重要途径之一,该技术省去了昂贵的单晶拉制过程,也能用较低纯度的硅作投炉料,材料及电能消耗方面都较省 材料 多晶硅的生产方法 非晶硅薄膜太阳能电池 由于非晶硅对太阳光的吸收系数大,因而非晶硅太阳电池可以做得很薄,通常硅膜厚度仅为1~2μm,是单晶硅或多晶硅电池厚度(0.5 mm左右)的1/500,所以制作非晶硅电池资源消耗少。 非晶硅薄膜太阳能电池加工工艺 制备方法有反应溅射法、低压化学气相沉积法(LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积法(PECVD) 一般采用PECVD使高纯硅烷等气体分解沉积而成的。连续在多个真空沉积室完成，由于沉积分解温度低，可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积薄膜，易于大面积化生产，成本较低。 硅基太阳能电池比较 单晶硅 优点：技术最为成熟，转换效率最高 缺点：成本价格高，大幅度降低其成本很困难 非晶硅 薄膜 优点：成本低重量轻，转换效率较高 缺点：不稳定，其材料会引发光电效率衰退效应 多晶硅 优点：与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池 缺点：转换效率低于单晶硅电池 各类太阳电池产量比重（单位：%） 现状 分析 2009年产量达到4GW，超过全球份额的40％ 多结晶Si产量还将扩大 薄膜太阳能电池的发展也在稳步推进? 中国太阳能电池产业现状分析 太阳能电池展会“SOLARCON China 2010” 前景 展望 在未来世界太阳电池的主流产品仍旧为硅基太阳电池。 多晶硅产能扩大、成本降低 硅系薄膜电池将提高转换效率，占据主导地位 结语 陈培芬 19920078103611