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非晶硅和晶硅的区别?

促天科技 2025-01-01 02:37 0 0条评论

一、非晶硅和晶硅的区别?

晶体硅光电池 晶体硅光电池有单晶硅与多晶硅两大类,用P型(或n型)硅衬底,通过磷(或硼)扩散形成Pn结成制作,生产技术成熟,是光伏市场上的主导产品。采用埋层电极、表面钝化、强化陷光、密栅工艺、优化背电极及接触电极等技术,提高材料中的载流子收集效率,优化抗反肘膜、凹凸表面、高反射背电极等方式,光电转换效率有较大提高。单晶硅光电池面积有限,目前比较大的为 ∮10至 20cm的圆片,年产能力46MW/a。目前主要课题是继续扩大产业规模,开发带状硅光电池技术,提高材料利用率。国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%,空间用高质量的效率在AMO条件约为13.5—18%地面用大量生产的在AM1条件下多在11—18%之间。以定向凝固法生长的铸造多晶硅锭代替#晶硅,可降低成本,但效率较低。优化正背电极的银浆和铝浆丝网印刷,磨图抛工艺,千方百计进一步降成本,提高效率,大晶粒多晶硅光电池的转换效率最高达18.6%。

非晶硅光电池 a-Si(非晶硅)光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成。由于外解沉积温度低,可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1μm厚的薄膜,易于大面积化(05rn×l.0m),成本较低,多采用p in结构。为提高效率和改善稳定性,有时还制成三层P in等多层叠层式结构,或是插入一些过渡层。其商品化产量连续增长,年产能力45MW/a,10MW生产线已投入生产,全球市场用量每月在1千万片左右,居薄膜电池首位。发展集成型a-Si光电池组件,激光切割的使用有效面积达90%以上,小面积转换效率提高到 14.6%,大面积大量生产的为8-10%,叠层结构的最高效率为21%。研发动向是改善薄膜特性,精确设计光电池结构和控制各层厚度,改善各层之间界面状态,以求得高效率和高稳定性。

多晶硅光电池 P-Si(多晶硅,包括微品)光电池没有光致衰退效应,材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响,是国际上正掀起的前沿性研究热点。在单晶硅衬底上用液相外延制备的p-Si光电池转换效率为15.3%,经减薄衬底,加强陷光等加工,可提高到23.7%,用CVD法制备的转换效率约为12.6—l7.3%。采用廉价衬底的p—si薄膜生长方法有PECVD和热丝法,或对a—si:H材料膜进行后退火,达到低温固相晶化,可分别制出效率9.8%和9.2%的无退化电池。微晶硅薄膜生长与a—si工艺相容,光电性能和稳定性很高,研究受到很大重视,但效率仅为7.7%大面积低温p—si膜与—si组成叠层电池结构,是提高比a—S光电池稳定性和转换效率的重要途径,可更充分利用太阳光谱,理论计算表明其效率可在28%以上,将使硅基薄膜光电池性能产生突破性进展。铜烟硒光电池 CIS(铜锁硒)薄膜光电池己成为国际先伏界研究开发的热门课题,它具有转换效率高(已达到17.7%),性能稳定,制造成本低的特点。CIS光电池一般是在玻璃或其它廉价衬底上分别沉积多层膜而构成的,厚度可做到2-3μrn,吸收层CIS膜对电池性能起着决定性作用。现已开发出反应共蒸法和硒化法(溅射、蒸发、电沉积等)两大类多种制备方法,其它外层通常采用真空蒸发或溅射成膜。阻碍其发展的原风是工艺重复性差,高效电池成品率低,材料组分较复杂,缺乏控制薄膜生长的分析仪器。CIS光电池正受到产业界重视,一些知名公司意识到它在未来能源市场中的前景和所处地位,积极扩人开发规模,着手组建中试线及制造厂。

硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。它的结构很简单,核心部分是一个大面积的PN结,把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成闭合回路,当二极管的管芯(PN结)受到光照时,你就会看到微安表的表针发生偏转,显示出回路里有电流,这个现象称为光生伏特效应。硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多,所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。

二、非晶硅原理?

非晶硅

非晶硅是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,并不需要声子的帮助,因而非晶硅可以做得很薄,还有制作成本低的优点。

三、中国 非晶硅太阳能

中国非晶硅太阳能的新兴发展

中国非晶硅太阳能的新兴发展

中国一直以来都在致力于促进可再生能源的发展和利用。在全球能源危机和环境污染日益严重的背景下,中国非晶硅太阳能作为一种有效的绿色能源技术,逐渐受到人们的关注和认可。

1. 什么是非晶硅太阳能

非晶硅太阳能是一种利用非晶硅材料制造的太阳能电池。与传统的晶体硅太阳能电池相比,非晶硅太阳能电池具有更高的光电转换效率、更低的成本和更好的适应性。非晶硅材料可以灵活地制成薄膜形态,更容易被集成到建筑物、电子设备和其他应用中。

2. 中国非晶硅太阳能的发展现状

近年来,中国政府大力支持可再生能源产业的发展,并在非晶硅太阳能领域加大了投资力度。中国的非晶硅太阳能企业不断涌现,技术水平也得到了极大的提高。目前,中国已经成为全球最大的非晶硅太阳能产品生产和出口国。

中国非晶硅太阳能企业在技术和市场上取得了显著的进展。通过持续的创新和研发,中国非晶硅太阳能电池的效能不断提升。同时,与其他可再生能源技术相比,非晶硅太阳能电池的成本相对较低,具有较强的竞争优势。

在市场方面,中国政府出台了一系列的扶持政策,如补贴和税收优惠,以鼓励企业增加非晶硅太阳能产品的生产和推广。此外,中国的非晶硅太阳能产品也逐渐受到国内外消费者的认可,市场需求不断增长。

3. 非晶硅太阳能的前景和挑战

非晶硅太阳能作为一项具有巨大潜力的技术,未来有望在能源领域发挥重要作用。它可以减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率,减少环境污染。随着技术的进步和成本的降低,非晶硅太阳能的市场份额有望继续扩大。

然而,非晶硅太阳能也面临着一些挑战。首先,非晶硅材料的制备技术还需要进一步改进,以提高电池的效能和稳定性。其次,与晶体硅太阳能相比,非晶硅太阳能的光电转换效率仍有一定差距,需要通过技术创新来提高。

另外,非晶硅太阳能电池的回收和再利用也是一个需要解决的问题。由于非晶硅太阳能电池中的材料含有有害物质,如铅和镉,未正确处理和回收可能对环境造成污染。

4. 中国非晶硅太阳能产业的发展策略

为了进一步推动中国非晶硅太阳能产业的发展,政府和企业应采取以下策略:

  • 加强技术创新:继续加大研发投入,提高非晶硅太阳能电池的效能和稳定性,推动技术创新。
  • 推进产业升级:加强产学研结合,促进非晶硅太阳能产业的升级和转型,推动产业链的优化和扩展。
  • 加强国际合作:与国际合作伙伴共享技术和市场资源,提高中国非晶硅太阳能产品的国际竞争力。
  • 加强环保管理:建立完善的非晶硅太阳能电池回收和处理体系,减少环境污染。

5. 结论

中国非晶硅太阳能作为一项具有巨大潜力的绿色能源技术,正在经历快速发展和壮大的阶段。通过政府的支持和企业的努力,中国非晶硅太阳能产业在技术、市场和政策等方面取得了显著的成绩。

然而,非晶硅太阳能产业仍面临一些挑战,需要政府、企业和研究机构共同努力,加强技术创新,推动产业升级,解决环境问题,以实现可持续发展。相信在不久的将来,中国非晶硅太阳能将为我国的能源结构和环境保护做出更大的贡献!

四、硅晶芯片发展历史?

虽然硅芯片在第一台计算机发明之前就出现了,但硅微芯片仍然是使现代计算机时代成为可能的进步。

用这种半导体制造微型电路板的能力使计算机在速度和精度上有了巨大的进步,使计算机从房间大小的设备转变成可以坐在桌子上或腿上的机器。

五、非晶硅退火原理?

非晶硅太阳能电池在退火后功率有一定幅度地上升,这种现象是非晶硅材料的SW效应造成的。它是a.Si:H材料结构的一种光致亚稳变化效应,即光照使a.Si:H材料产生中性悬挂键等亚稳态缺陷。这些缺陷起复合中心作用, 从而降低了材料和电池的性能。

退火效应导致硅膜内H的状态的改变,引起的缺陷态的变化,非晶硅太阳能电池在退火后功率有一定幅度地上升。

SW效应是指GD法制备的非晶硅材料电导率随着光照时间的增加而发生衰退,在150度以上的温度退火后又恢复原状的现象。SW效应由非晶硅薄膜的亚稳定态决定的。

六、非晶硅沉积原理?

又称无定形硅。单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞,纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。化学性质比晶体硅活泼。可由活泼金属(如钠、钾等)在加热下还原四卤化硅,或用碳等还原剂还原二氧化硅制得。结构特征为短程有序而长程无序的α-硅。纯α-硅因缺陷密度高而无法使用。采用辉光放电气相沉积法就得含氢的非晶硅薄膜,氢在其中补偿悬挂链,并进行掺杂和制作pn结。非晶硅在太阳辐射峰附近的光吸收系数比晶体硅大一个数量级。禁带宽度1.7~1.8eV,而迁移率和少子寿命远比晶体硅低。现已工业应用,主要用于提炼纯硅,制造太阳电池、薄膜晶体管、复印鼓、光电传感器等。

目前研究得最多,实用价值最大的非晶态半导体主要有两类:即非晶态硅和硫属半导体。特别是非晶态硅,在理论上和应用方面的研究都非常活跃。

晶态硅自50年代以来,已研制成功名目繁多、功能各异的各种固态电子器件和灵巧的集成电路。非晶硅(a—Si∶H)是一种新兴的半导体薄膜材料,它作为一种新能源材料和电子信息新材料,自70年代问世以来,取得了迅猛发展。非晶硅太阳能电池是目前非晶硅材料应用最广泛的领域,也是太阳能电池的理想材料,光电转换效率已达到13%,这种太阳能电池将成为无污染的特殊能源。1988年全世界各类太阳能电池的总产量35.2兆瓦,其中非晶硅太阳能电池为13.9兆瓦,居首位,占总产量的40%左右。与晶态硅太阳能电池相比,它具有制备工艺相对简单,原材料消耗少,价格比较便宜等优点。

非晶硅的用途很多,可以制成非晶硅场效应晶体管;用于液晶显示器件、集成式a—Si倒相器、集成式图象传感器、以及双稳态多谐振荡器等器件中作为非线性 器件;利用非晶硅膜可以制成各种光敏、位敏、力敏、热敏等传感器;利用非晶硅膜制做静电复印感光膜,不仅复印速率会大大提高,而且图象清晰,使用寿命长;等等。目前非晶硅的应用正在日新月异地发展着,可以相信,在不久的将来,还会有更多的新器件产生。

非晶硅的制备:由非晶态合金的制备知道,要获得非晶态,需要有高的冷却速率,而对冷却速率的具体要求随材料而定。硅要求有极高的冷却速率,用液态快速淬火的方法目前还无法得到非晶态。近年来,发展了许多种气相淀积非晶态硅膜的技术,其中包括真空蒸发、辉光放电、溅射及化学气相淀积等方法。一般所用的主要原料是单硅烷(SiH4)、二硅烷(Si2H6)、四氟化硅(SiF4)等,纯度要求很高。非晶硅膜的结构和性质与制备工艺的关系非常密切,目前认为以辉光放电法制备的非晶硅膜质量最好,设备也并不复杂。以下简介辉光放电法。

辉光放电法是利用反应气体在等离子体中发生分解而在衬底上淀积成薄膜,实际上是在等离子体帮助下进行的化学气相淀积。等离子体是由高频电源在真空系统中产生的。根据在真空室内施加电场的方式,可将辉光放电法分为直流电、高频法、微波法及附加磁场的辉光放电。在辉光放电装置中,非晶硅膜的生长过程就是硅烷在等离子体中分解并在衬底上淀积的过程。对这一过程的细节目前了解得还很不充分,但这一过程对于膜的结构和性质有很大影响。

七、什么叫非晶硅?

“非晶硅”从字面上可简单的看成“非,晶硅”,也就是说不是晶硅的硅,晶硅的结构特点是硅原子排列有序,所以长程有序,而非晶硅由于硅原子排列无序导致长程无序,且存在较多的缺陷,因此电性能较差,但正是由于无长程序导致吸收光子时不存在动量守恒的束缚,因此光吸收系数大,所以晶硅电池需200um左右,而非晶仅需不到1um就够了。

八、非晶硅发电成本?

1977年,我国太阳能电池发电成本高达200元/千瓦时;20世纪80年代,我国光伏工业开始起步,太阳能电池发电成本降至40元/千瓦时至45元/千瓦时;到2000年底,我国单晶硅太阳能电池发电成本为42元/千瓦时至47元/千瓦时,非晶硅太阳能电池发电成本为23元/千瓦时至25元/千瓦时。

2008年,我国太阳能电池的成本为10元/千瓦时至75元/千瓦时。

到2010年,我国太阳能光伏电池的发电成本将会降到1元/千瓦时左右,达到或接近常规发电成本价格。

九、非晶硅薄膜太阳能板

太阳能板一直以来都是绿色能源领域的明星产品之一,而非晶硅薄膜太阳能板作为太阳能板中的一种重要类型,受到了越来越多人的关注和青睐。它的出现为太阳能产业带来了新的发展机遇和可能性。

非晶硅薄膜太阳能板的特点

非晶硅薄膜太阳能板相比于晶硅太阳能板具有许多独特的优势和特点。首先,非晶硅太阳能板具有更高的转换效率,可以更高效地转换太阳能为电能。其次,非晶硅薄膜太阳能板更加轻薄柔软,安装更加灵活便捷,适用于更多不同形状和场景的应用。

此外,非晶硅薄膜太阳能板具有更好的低光照发电性能,即使在光照不足的情况下也能发挥较高的发电效率,因此在阴天或多云的环境下也能持续发电。而且,非晶硅薄膜太阳能板的生产成本相对较低,制造工艺也更加简单,生产效率更高,有助于降低太阳能发电的总体成本。

非晶硅薄膜太阳能板的应用领域

非晶硅薄膜太阳能板由于其独特的特点,广泛应用于各种场景和领域。首先在建筑领域,非晶硅太阳能板可以集成到建筑物表面,成为建筑的一部分,实现建筑一体化设计。其次,在户外应用领域,非晶硅薄膜太阳能板可以用于户外广告牌、路灯等设施的供电,为户外设备提供稳定的能源支持。

此外,在移动设备领域,非晶硅太阳能板可以集成到移动设备表面,为智能手机、平板电脑等提供充电支持,实现移动设备的自给自足。在农业领域,非晶硅薄膜太阳能板可以应用于农业温室大棚、水泵等设施的发电,为农业生产提供清洁的能源保障。

未来发展趋势

随着环保意识的提升和清洁能源需求的增加,非晶硅薄膜太阳能板作为一种绿色能源产业的重要组成部分,拥有巨大的发展潜力。未来,随着技术的不断创新和推动,非晶硅薄膜太阳能板的转换效率将进一步提升,生产成本将进一步降低,应用领域将进一步拓展。

可以预见,非晶硅薄膜太阳能板将在未来的清洁能源领域发挥越来越重要的作用,为人们的生活和生产提供更加可靠、清洁的能源供应,推动环保事业和可持续发展的进程。

十、中国 非晶硅太阳能行业

中国非晶硅太阳能行业的发展现状

中国是全球太阳能行业的重要参与者之一,其在非晶硅太阳能领域的发展备受瞩目。非晶硅太阳能是一种高效的可再生能源,具有较高的转化效率和广泛的应用前景。本文将探讨中国非晶硅太阳能行业的现状、挑战和前景。

1. 行业现状

中国非晶硅太阳能行业的发展取得了长足的进步。近年来,中国太阳能制造商在提高技术水平、降低成本和提高产能方面取得了显著成果。据统计,中国非晶硅太阳能的装机容量在全球占据了重要份额。

中国非晶硅太阳能行业的快速发展得益于多个方面的因素。首先,中国政府通过一系列政策支持和激励措施,鼓励企业在太阳能领域投资和创新。其次,国内市场对清洁能源的需求日益增长,人们对可持续发展的意识不断提高,这为非晶硅太阳能行业的发展提供了广阔的发展空间。

2. 行业挑战

尽管中国非晶硅太阳能行业取得了巨大的进步,但仍面临一些挑战。首先,技术创新是非晶硅太阳能行业发展的关键。虽然中国企业在技术方面取得了长足的进步,但仍需不断加大研发投入,提高技术水平,以应对日益激烈的国际竞争。

其次,市场竞争加剧是非晶硅太阳能行业面临的另一个挑战。随着市场的扩大和竞争的加剧,中国企业需要不断提高产品质量和降低成本,以保持竞争力。

3. 行业前景

中国非晶硅太阳能行业的前景可谓一片光明。随着全球对可再生能源需求的不断增长,非晶硅太阳能作为一种高效、清洁的能源形式,将在未来得到更广泛的应用。据预测,中国非晶硅太阳能行业在未来几年内将继续保持快速增长。

首先,随着技术的进步和成本的降低,非晶硅太阳能的市场需求将进一步提升。尤其是在电力、建筑和交通领域,人们对清洁能源的需求将持续增长,这将为非晶硅太阳能行业提供广阔的市场空间。

其次,政府的政策支持也将对非晶硅太阳能行业的发展起到积极的推动作用。中国政府已经出台了一系列支持太阳能行业发展的政策,包括减税政策、补贴政策和优惠贷款等,这将进一步增强企业的投资信心。

4. 总结

中国非晶硅太阳能行业在过去几年取得了长足的发展,但仍面临着技术创新和市场竞争的挑战。然而,随着全球对可再生能源需求的不断增长和政府的支持力度加大,中国非晶硅太阳能行业的前景非常乐观。我们相信,在技术创新和市场竞争的双重推动下,中国非晶硅太阳能行业将继续迈向更加美好的未来。