光伏太陽能板—晶硅片的介紹

太陽能光伏發(fā)電主要有兩種發(fā)電方式：光能量—熱能—電能；光能量—電能。第一種方式主要依賴光照能量提升溫度產(chǎn)生熱能，借由太陽能集熱器收集熱能后產(chǎn)生工質(zhì)水蒸氣去帶動汽輪機發(fā)電，效率極低。第二種方法則是通過半導(dǎo)體材料組成的太陽能電池組件—太陽能板將光照能量直接轉(zhuǎn)換為電能，發(fā)電效率大大增加。

太陽能板主要采用半導(dǎo)體晶硅片構(gòu)成，晶硅片是熔融的單質(zhì)硅在過冷條件下凝固時，硅原子以金剛石晶格形態(tài)排列成許多晶核所形成的，如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成多晶硅；如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒結(jié)合起來，就結(jié)晶成了單晶硅。如今市場上的太陽能板便是以單晶硅和多晶硅兩種材料作為基礎(chǔ)所制作的。

多晶硅材料（polycrystalline silicon）有灰色金屬光澤，密度2.32~2.34g/cm3。熔點1410℃。沸點2355℃。溶于氫氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和鹽酸。硬度介于鍺和石英之間，室溫下質(zhì)脆，切割時易碎裂。加熱至800℃以上即有延性，1300℃時顯出明顯變形。常溫下不活潑，高溫下與氧、氮、硫等反應(yīng)。高溫熔融狀態(tài)下，具有較大的化學(xué)活潑性，幾乎能與任何材料作用。具有半導(dǎo)體性質(zhì)，是極為重要的優(yōu)良半導(dǎo)體材料，但微量的雜質(zhì)即可大大影響其導(dǎo)電性。雖然多晶硅材料被用于制作太陽能板，但其發(fā)電效率卻是不盡人意。

單晶硅具有準金屬的物理性質(zhì)，有較弱的導(dǎo)電性，其電導(dǎo)率隨溫度的升高而增加；有顯著的半導(dǎo)電性。超純的單晶硅是本征半導(dǎo)體。在超純單晶硅中摻入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其導(dǎo)電的程度，而形成P型硅半導(dǎo)體；如摻入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高導(dǎo)電程度，形成N型硅半導(dǎo)體。與多晶硅相比較，單晶硅無論是在力學(xué)性質(zhì)，電學(xué)性質(zhì)，物理屬性方面都要優(yōu)于多晶硅；并且由于單晶硅極佳的半導(dǎo)體特性和微量元素對其導(dǎo)電能力的增強性，使得單晶硅成為了現(xiàn)在主流的太陽能板材料。

審核編輯：符乾江