作业帮请问太阳能电池一般是什么材料做的?能否用一般的二氧化碳激光机切割?请问这样的太阳能电池是什么材料做的?能否用一般的二氧化碳激光机切割?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/27 12:44:13
请问太阳能电池一般是什么材料做的?能否用一般的二氧化碳激光机切割?请问这样的太阳能电池是什么材料做的?能否用一般的二氧化碳激光机切割?
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请问这样的太阳能电池是什么材料做的?能否用一般的二氧化碳激光机切割?
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一般分为单晶硅、多晶硅、和非晶硅
单晶硅太阳能电池是当前开发得最快的一种太阳能电池,它的构造和生产工艺已定型,产品已广泛用于空间和地面.这种太阳能电池以高纯的单晶硅棒为原料.为了降低生产成本,现在地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒,材料性能指标有所放宽.有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料,经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒.
将单晶硅棒切成片,一般片厚约0.3毫米.硅片经过抛磨、清洗等工序,制成待加工的原料硅片.加工太阳能电池片,首先要在硅片上掺杂和扩散,一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等.扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行.这样就硅片上形成P>N结.然后采用丝网印刷法,精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂覆减反射源,以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉.因此,单晶硅太阳能电池的单体片就制成了.单体片经过抽查检验,即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件（太阳能电池板）,用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流.最后用框架和材料进行封装.用户根据系统设计,可将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池方阵,亦称太阳能电池阵列.目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15％左右,实验室成果也有20％以上的.
多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料,而制造这些材料工艺复杂,电耗很大,在太阳能电池生产总成本中己超二分之一.加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状,切片制作太阳能电池也是圆片,组成太阳能组件平面利用率低.因此,80年代以来,欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制.
目前太阳能电池使用的多晶硅材料,多半是含有大量单晶颗粒的集合体,或用废次单晶硅料和冶金级硅材料熔化浇铸而成.其工艺过程是选择电阻率为100～300欧姆·厘米的多晶块料或单晶硅头尾料,经破碎,用1：5的氢氟酸和硝酸混合液进行适当的腐蚀,然后用去离子水冲洗呈中性,并烘干.用石英坩埚装好多晶硅料,加人适量硼硅,放人浇铸炉,在真空状态中加热熔化.熔化后应保温约20分钟,然后注入石墨铸模中,待慢慢凝固冷却后,即得多晶硅锭.这种硅锭可铸成立方体,以便切片加工成方形太阳电池片,可提高材制利用率和方便组装.多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳能电池差不多,其光电转换效率约12％左右,稍低于单晶硅太阳能电池,但是材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展.
用CO2激光切割也能切,但体积比较庞大,用YAG激光划片机比较好.