太阳能电池的制造工艺优化

太阳能电池的种类很多,如单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池等。根据种类的不同,其制造方法也不同。这里主要介绍单晶硅、多晶硅、非晶硅以及化合物半导体太阳能电池的制造方法。

1.单晶硅太阳能电池的制造方法

单晶硅太阳能电池的制造方法是,首先将高纯度的硅加热至1500℃,生成大型结晶(原子按一定规则排列的物质)即单晶硅；然后,将其切成厚为300～500μm的薄片,利用气体扩散法或固体扩散法添加不纯物并形成PN结；最后,形成电极以及防止光线反射的反射防止膜。

这种方法的制造工艺比较复杂,由于制造温度较高,因此会消耗大量的电能,成本较高。目前正在研究与开发利用自动化、连续化的制造方法,以降低成本。

2.多晶硅太阳能电池的制造方法

为了解决单晶硅太阳能电池制造工艺复杂、制造能耗较大的问题,人们研究与开发了多晶硅太能电池的制造方法。多晶硅是一种将众多的单晶硅的粒子集合而成的物质。多晶硅太阳能电池的制造方法有两种：一种是将被溶解的硅块放入坩埚中慢慢地冷却使其固化,然后与单晶硅一样将其切成厚300～500μm的薄片,添加不纯物并形成PN结,形成电极以及反射防止膜；另一种是从硅溶液直接得到薄片状多晶硅的方法。这种方法不仅可以直接做成薄片状多晶硅,有效地利用硅原料,而且太阳能电池的制造比较简单。(www.xing528.com)

3.非晶硅太阳能电池的制造方法

非晶硅太阳能电池的制造方法是将含硅的原料气体放入真空反应室中,利用放电所产生的高能量使原料气体分解而得到硅,然后将硅堆积在已被加温至200～300℃的带有电极的玻璃或不锈钢的衬底上。如果原料气体中混入B2 Hs,则得到P型非晶硅；如果原料气体中混入PH 3,则得到N型非晶硅,从而形成PN结。

4.化合物半导体太阳能电池的制造方法

化合物半导体是使用两种以上元素的化合物构成的半导体,如Ga As太阳能电池就是一种化合物半导体太阳能电池。由于这种化合物半导体太阳能电池的波长感度与太阳频谱一致,因此具有较高的转换效率。

化合物半导体太阳能电池Ga As的构造与制造方法,是在太阳能电池的光入射面设置AIGa As层,以便形成表面电场,以防止由于光产生的载流子再结合。