太阳能电池发电原理

1、太阳能电池发电原理太阳能电池发电原理 以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成PN结。当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。 单晶硅电池制作过程 工序一，硅片清洗制绒 工序二，扩散 工序三，等离子刻边 工序四，去除磷硅玻璃 工序五，PECVD Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition 工序六，丝网印刷 用丝网印

2、刷的方法，完成背场、背电极、正栅线电极的制作，已引出产生的用丝网印刷的方法，完成背场、背电极、正栅线电极的制作，已引出产生的光生电流。光生电流。 工序七，烘干和烧结 硅片清洗制绒 在进入正式生产之前，我们必须先去除硅片表面的损伤层和污物。这里我们通过化学反应的方法用20%的氢氧化钠溶液腐蚀硅片表面，剥离硅片表面的一层硅，从而达到去除损伤层的目的。然后再用较稀的氢氧化钠溶液来制作绒面，其原理是氢氧化钠对硅片表面腐蚀速度不同，从而导致硅片表面形成凹凸不平的状态，这就是所谓的绒面。绒面的作用是使光线在硅片表面发生多次反射，从而增加光线射入硅片的几率，硅片相应的得到更多的能量。然后，我们采用酸洗（盐酸

3、）的办法去除硅片表面的污垢，最后用去离子水冲洗硅片、烘干。扩散 在高温下，使磷原子扩散进入硅片，使硅片表层一定厚度的硅片变成N型，P型和N型交界的那个面就是所谓的P-N结，当光子进入P-N结时，会使电子激发产生越迁从而形成自由电子，自由电子的不断累计在P-N结两侧产生了电位差（电压），当外部电路接通时就会产生连续的电流。这个过程是在密闭的高温扩散炉中进行的。 等离子刻边 扩散过程中，不但硅片的表面扩散上了磷，硅片边缘也扩散上了磷，这会导致硅片正反两极通过边缘导通短路。所以我们必须将硅片边缘这层被扩散上的硅去掉，俗称去边，大概去除1到3个微米。去边的设备是等离子刻蚀机，硅片在刻蚀机内水平旋转，通

4、入的反应气体为四氟化碳、氧气和氮气。其原理是在放电状态下反应气体四氟化碳、氧气和硅片边缘的硅发生反应，反应形成粉末后随气流一起被抽走。去除磷硅玻璃 利用稀氢氟酸（HF）溶液能和磷硅化合物反应而不会和硅发生反应的特性来去除磷硅玻璃。具体实现方法是，将硅片装在特定的装载篮里浸入稀氢氟酸溶液一定时间，然后再经过去离子水漂洗，最后烘干。丝网印刷做完减反射膜之后电池基本上形成了，但是我们要把电能从电池中引出来，所以必须要有电极，就像普通干电池也有正负金属电极一样，这就是丝网印刷要完成的工作，电极起一个收集和导出电流的作用。丝网印刷设备是日本进口的全自动丝网印刷机，它通过印刷的方式将金属浆料印刷到硅片的正反面。电池的正面（即扩散面）电池的正面（即扩散面）印刷的是银浆，银浆是一种含银量80%左右的浆糊状物质，通过印刷在硅片表面形成由两条较粗的主栅线（宽约1.5毫米）和极细的网状细栅线组成的电极，收集整个硅片表面产生的电流；电池的背面印刷的是铝浆和银铝浆，银铝浆印刷在和正面主栅线对应的位置（宽约2.0毫米），它起焊接作用。其余位置全部覆盖含铝量约75%的铝浆