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太阳能电池板的作业原理

发布日期:2017-12-07 15:43 作者: yhkbhtglyxlx 点击:


  太阳能电池正变得越来越广泛地重视比如可再生和清洁环境等特性。太阳能电池板的作业原理是运用光电资料吸收光能后光电变换反响,依据不同的资料,太阳能电池可分为:硅太阳能电池、薄膜电池,但是因为它的不均匀的光能量变换功率,许多手机制造商正在活跃寻觅新的高效的电池资料和生产过程,今天沧州市天佑阳光新能源科技有限公司首要为您介绍硅太阳能电池。

一、硅太阳能电池

1.硅太阳能电池作业原理与结构

太阳能电池发电的原理首要是半导体的光电效应,一般的半导体首要结构如下:


   正电荷表明硅原子,负电荷表明围绕在硅原子周围的四个电子。

当硅晶体中掺入其他的杂质,如硼、磷等,当掺入硼时,硅晶体中就会存在着一个空穴:


   正电荷表明硅原子,负电荷表明围绕在硅原子周围的四个电子。而黄色的表明掺入的硼原子,因为硼原子周围只要3个电子,所以就会发生入图所示的蓝色的空穴,这个空穴因为没有电子而变得很不安稳,简单吸收电子而中和,构成P(positive)型半导体。

    同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得十分活跃,构成N(negative)型半导体。黄色的为磷原子核,赤色的为剩余的电子。

     

   P型半导体中含有较多的空穴,而N型半导体中含有较多的电子,这样,当P型和N型半导体结合在一起时,就会在接触面构成电势差,这就是PN结。  


   当P型和N型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里会构成一个特别的薄层),界面的P型一侧带负电,N型一侧带正电。这是因为P型半导体多空穴,N型半导体多自由电子,出现了浓度差。N区的电子会分散到P区,P区的空穴会分散到N区,一旦分散就构成了一个由N指向P的“内电场”,然后阻挠分散进行。达到平衡后,就构成了这样一个特别的薄层构成电势差,这就是PN结。

   

   当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,然后构成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中构成电势差,这就构成了电源。


  因为半导体不是电的良导体,电子在经过p-n结后如果在半导体中活动,电阻十分大,损耗也就十分大。但如果在上层悉数涂上金属,阳光就不能经过,电流就不能发生,因而一般用金属网格掩盖p-n结( 梳状电极),以添加入射光的面积。

  别的硅外表十分光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池运用。为此,科学家们给它涂上了一层反射系数十分小的维护膜,实践工业生产根本都是用化学气相堆积堆积一层氮化硅膜,厚度在1000埃左右。将反射丢失减小到5%甚至更小。一个电池所能供给的电流和电压究竟有限,所以人们又将许多电池(一般是36个)并联或串联起来运用,构成太阳能光电板。

2.沧州市天佑阳光新能源科技有限公司告诉您硅太阳能电池的生产流程

  一般的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。

  上述办法实践耗费的硅资料更多。为了节约资料,现在制备多晶硅薄膜电池多选用化学气相堆积法,包含低压化学气相堆积(LPCVD)和等离子增强化学气相堆积(PECVD)工艺。此外,液相外延法(LPPE)和溅射堆积法也可用来制备多晶硅薄膜电池。

  化学气相堆积首要是以SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4,为反响气体,在必定的维护气氛下反响生成硅原子并堆积在加热的衬底上,衬底资料一般选用Si、SiO2、Si3N4等。但研讨发现,在非硅衬底上很难构成较大的晶粒,并并且很简单在谷物之间发明空间。处理这个问题是先用LPCVD衬底上堆积非晶硅层的薄层,然后退火非晶硅层,得到较大的晶粒尺度,然后籽晶层的淀积多晶硅薄膜的厚度,因而,再结晶技能是我们的一个重要组成部分,现在的技能首要包含固相结晶法和中心消融再结晶法。多晶硅薄膜电池除了再结晶过程外,几乎选用了单晶硅太阳能电池的一切其他制备技能,显着提高了太阳能电池的变换功率。

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