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1、崑山科技大學(xué)高分子材料系課程專(zhuān)業(yè)報(bào)告課程名稱(chēng):高分子材料研討課程題目名稱(chēng):茂迪太陽(yáng)能電池公司鄭長(zhǎng)利經(jīng)理學(xué)生姓名:劉為銓學(xué)生座號(hào):4950G005任課老師:許旭東中華民國(guó)99年05月15日目前做爲(wèi)太陽(yáng)能電池的材料,有單晶矽?多晶矽、非晶矽、碑化錄、銳化編、銅錮硒等。其中以矽材料最爲(wèi)普遍,因爲(wèi)它是IC半導(dǎo)體的主要原料,且人們對(duì)於矽原料的製作及元件加工技術(shù)已累積相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn),是很理想的太陽(yáng)能電池材料。太陽(yáng)能電池分非晶、單晶及多晶三種:(一)卑晶矽的組成原子均按照一定的規(guī)則,週期性地排列,它的製作方法是把矽金屬(純度
2、爲(wèi)99.999999999%,11個(gè)9BEST)熔融於石英堆垠中,然後把晶種插入液面,此製作方法稱(chēng)爲(wèi)長(zhǎng)晶法。用單晶矽製成的太陽(yáng)電池,效率高且性能穩(wěn)定,目前已廣泛應(yīng)用於太空及陸地上。(二)多晶矽的矽原子堆積方式不只一種,它是由多種不同排列方向的單晶所組成。多晶矽是以熔融的矽鑄造固化而成,因其製程簡(jiǎn)單,所以成本較低。(三)非晶矽對(duì)光的吸收性比矽強(qiáng)約500倍,所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收,且不需要使用昂貴的結(jié)晶矽基板,而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基SINGLECRYSTALPOLYCRYSTA
3、L板,如此不僅可以節(jié)省大量的材料成本,也使得製作大面積的太陽(yáng)電池成爲(wèi)可能(結(jié)晶矽太陽(yáng)電池的面積受限於矽晶圓的尺寸)。非結(jié)晶矽太陽(yáng)電池單、多晶太陽(yáng)能電池較非晶太陽(yáng)能電池能夠轉(zhuǎn)化多一倍以上的太陽(yáng)能爲(wèi)電能,但單、多晶的價(jià)格比非晶的價(jià)格貴兩三倍以上,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(yáng)能。所以'除非受到每單位面積產(chǎn)電功率的限制,否則的話,使用非晶體式太陽(yáng)能電池板爲(wèi)更加劃算的投資。電池製作太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明?,F(xiàn)有矽材料的太陽(yáng)能電池可大致分爲(wèi)兩類(lèi):一是含單晶及多晶的結(jié)晶矽太陽(yáng)能電池,另一是
4、非晶矽薄膜太陽(yáng)能電池。結(jié)晶矽太陽(yáng)能電池是使用一定摻質(zhì)程度的P型矽晶做爲(wèi)基材,在其表面製作出n型區(qū)域?qū)?完成p-n接合。由於平坦的矽晶表面會(huì)使部分太陽(yáng)光反射而無(wú)法貢獻(xiàn)於發(fā)電,爲(wèi)了減少反射光的損失,一般都以氫氧化鉀的鹼性溶液把矽晶片表面蝕刻出金字塔結(jié)構(gòu)的粗糙面,藉以把反射光的比率降到10%以下。決定矽晶太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化效率的另一重要因素是載子復(fù)合的損失,包含在矽晶內(nèi)部因結(jié)晶本身的缺陷造成的、以及在矽晶表面或與金屬電極的界面處存在的懸浮鍵結(jié)所造成的載子捕捉效應(yīng)。這些都會(huì)使得電子、電洞在電池發(fā)電層內(nèi)能夠移動(dòng)的距離(又稱(chēng)載
5、子擴(kuò)散長(zhǎng)度)變短,如此一來(lái)就造成轉(zhuǎn)換效率下降O地球上的石化資源總有用完的一天,建立另一個(gè)永續(xù)能源是延續(xù)人類(lèi)發(fā)展的首要條件。無(wú)污染且能量供應(yīng)無(wú)匱乏之虞的太陽(yáng)能電池,是未來(lái)値得期待的一項(xiàng)技術(shù)。以能源效率的觀點(diǎn)來(lái)看,太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率確實(shí)遠(yuǎn)比生質(zhì)能源(現(xiàn)在約1%)高,若能持續(xù)提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率並有效降低製作成本,以現(xiàn)在太陽(yáng)能電池發(fā)電量?jī)H占全球能源使用總量的0.1%來(lái)看,未來(lái)的發(fā)展空間十分廣大。很高興今天能聽(tīng)到茂迪鄭經(jīng)理帶來(lái)精闢的演講,深入淺出的方式慢慢的把太陽(yáng)能電池製程從前端、中端、終端建構(gòu)而成,每個(gè)階段都馬
6、虎不得,且針對(duì)每個(gè)步驟選擇適當(dāng)?shù)恼婵占夹g(shù)是件複雜的工作,但帶來(lái)的好處在於降低前端成本、減少能量耗損、降低維修需求,以及提高對(duì)人員的安全性。現(xiàn)在的光電能技術(shù)越來(lái)越廣泛應(yīng)用,省能省力省油更是現(xiàn)在必須要有的趨勢(shì),從小小的電池,硏發(fā)到大型機(jī)版,更是利用光能邁向的一大步。