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太阳能电池的原理及种类
作者：解占壹来源：《世界家苑》2017年第01期
摘要：光电直接转化是目前将太阳能转化为电能的最佳途径，它是将太阳辐射的光能直接转化为电能，实现这种转化的装置称为太阳能电池。太阳能电池具有清洁性和灵活性等优点，它可大到百万千瓦的中型电站，也可小到只供一家之需的电池组，这是其他电源很难做到的。本文对太阳能电池的原理及种类作概括的介绍。
关键词：原理；电池种类
1太阳能电池发电原理
太阳能电池发电是根据爱因斯坦的光电效应；值得注意的是光电效应于射线的强度大小无关，只有频率达到或超越可产生光电效应的阈值时，电流才能产生。能够使半导体产生光电效应的光的最大波长同该半导体的禁带宽度相关，譬如晶体硅的禁带宽度在室温下约为1155eV，因此必须波长小于1100
m的光线才可以使晶体硅产生光电效应。太阳电池是一种可以将太阳能转换的光电元件，其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”，它是不导电的，但如果在半导体中掺入不同的杂质，就可以做成P型与N型半导体，再利用P型半导体有个电子空穴与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流，所以当太阳光照射时，光能将硅原子中的电子激发出来，而产生电子和空穴的对流，这些电子和空穴均会受到内建电位的影响，分别被N型及P型半导体吸引，而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来，形成一个回路，这就是太阳电池发电的原理。
2太阳能电池的种类
21硅系太阳能电池
（1）单晶硅太阳能电池
硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质星单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺已近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
（2）多晶硅薄膜太阳能电池
通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350～450um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。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料，人们从70年代中期
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就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜，人们一直没有停止过研究，并提出了很多方法。目前制备多晶r