硅太阳能电池的环境问题与新型太阳能电池研发的必要性

如今太阳能电池的应用越来越广泛,简单可分为单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池以及多元化合物太阳能电池,其中晶体硅太阳能电池最为常见。但是在晶体硅太阳能电池产生的过程当中,产生了许多对环境不友好的污染物,例如含氟废水,四氯化硅。所以,研究新型的环境友好型太阳能电池是十分有意义的。     

硅太阳能电池的应用研究与进展

介绍了三代太阳能电池的发展历程和最新研究进展,晶体硅太阳能电池在光伏产业中主要朝高效方向发展,认为廉价、高效多晶硅薄膜太阳能电池,是当前太阳能电池研究的热点,也是未来太阳能电池发展的方向。     

光伏电池产业链发展

目前光伏电池产业主要是晶体硅太阳电池（约占94％的市场份额），其产业链主要有8个环节：高纯多晶硅原材料的生产、太阳能电池用单晶硅锭和多晶硅铸锭（硅片）的生产、太阳能电池的生产、太阳能电池专用材料的生产、太阳能电池组件封装、光伏系统平衡部件的制造、光伏系统的应用、光伏产业相关生产设备的制造。下面分述各产业环节的情况。     

几种高效率晶体硅太阳能电池性能分析

综述了晶体硅太阳能电池的发展和研究现状,分析了几种高效率晶体硅太阳能电池的结构、制备流程、优越性以及性能等,这些高效率电池包括激光刻槽埋栅电池、PESC、PERC和PERL电池,以及最新型太阳能电池——金属贯穿孔电池,最后讨论了高效率太阳能电池存在的问题,展望了今后太阳能电池的发展趋势。     

太阳能用晶体硅铸锭制备技术

在过去20年中,光伏市场以惊人的速度增长,光伏发电逐步成为世界能源发电的主要来源之一。2016年全球新增装机量超过75GW,较2015年增长34%,其中,又以晶体硅太阳能电池为主,占整个光伏市场的90%以上,而多晶硅又占据了整个晶体硅太阳能电池的70%以上。相比于直拉单晶硅,定向凝固铸造法生产的晶体硅材料具有更好的性价比,但含有较多的杂质、位错等晶体缺陷。更高品质、更低成本的太阳能电池始终是业界追寻的目标。本文以传统铸造法生长多晶硅技术为基础,介绍了目前几种主流的晶体硅铸造工艺方法,包括全熔工艺制备多晶硅锭,半熔工艺生长高效多晶硅锭,以及铸造法制备大尺寸单晶硅锭。另外,本文还从硅锭外观和性能等方面阐述了铸造法晶体硅的发展方向。文中数据部分为笔者进行的实验论证,部分为其他文献的研究成果,希望能为现阶段太阳能晶体硅的生产和研究工作提供参考。     

我国太阳能发电成本瓶颈将被打破

晶体硅的原料价格不断上升,太阳能电池企业开始另辟第二突破口,转而生产以非晶体硅为原料的薄膜电池。总部设在上海的南通强生光电科技有限公司一条25MW薄膜电池生产线也已进入安装调试阶段,大规模薄膜电池产能已在长三角集聚。     

超声低温等离子体在太阳能电池表面的改性作用

传统硅基太阳能制备工艺生产出的多晶硅太阳能电池的光电转换效率在17%左右~([1]),难以突破。利用超声低温等离子体设备对电池表面进行处理,结果显示,经过处理后,多晶硅太阳能电池的峰值功率与光电转换效率提升了5%左右。由此推测,利用超声低温等离子体处理多晶硅电池表面的方法,具有使氮化硅表面钝化、去除磷硅玻璃、清洗电池片以及优化表面绒面等作用,因此,利用该技术可提升太阳能电池片的产品性能。     

晶体硅电池表面钝化的研究进展

随着晶体硅太阳电池技术的不断发展,硅片的厚度不断降低,电池表面钝化对提高太阳能电池转化效率变得尤为重要。本文介绍了表面钝化膜在晶体硅太阳电池中的应用,以及几种晶体硅电池表面钝化方法,包括等离子体增强化学气相沉积法、氢化非晶硅、热氧化法、原子层沉积法以及叠层钝化,并分别介绍了它们在应用上的优缺点。分析了制备钝化膜过程中存在的问题,并提出了相应措施及发展趋势。表面钝化技术是提高晶体硅电池转换效率最有效的手段之一,今后晶体硅电池表面钝化技术仍将是国内和国际研究的热点之一。     

陷光结构应用于太阳能电池的研究进展

在太阳能电池中引入陷光结构是提高光电转换效率的一种重要方法。本文主要从晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和其他新型太阳能电池三方面,综述了近年来国内外陷光结构用于太阳能电池的最新研究进展,分析了陷光结构对各类太阳能电池性能的影响、陷光作用的原理及工艺手段,最后指出其发展潜力及未来的研究方向。     

低温制备高质量多晶硅薄膜技术及其应用

多晶硅薄膜是集晶体硅材料和非晶硅氢合金薄膜优点于一体,在能源科学、信息科学的微电子技术中有广泛应用的一种新型功能材料。本文综述低温（＜600℃）制备高质量多晶硅薄膜技术的研究进展及其应用,着重讨论用等离子体化学气相沉积（PECVD）硅基薄膜固相晶化制备多晶硅技术及其在薄膜硅太阳能电池上的应用。     

美研发成果克服染料敏化太阳能电池的致命弱点

目前市场占有率最高的薄膜太阳能电池和晶体硅太阳能电池分别有产生毒物和制造成本高的弱点。1991年瑞士工程师发明的染料敏化电池很好地克服了它们的这些弱点,但填充在电池两极间的电解质溶液会腐蚀电极并有可能泄漏。     

高温退火对多晶硅太阳能电池性能的影响

提高多晶硅太阳能电池电性能的一种有效方法——高温退火法,讨论了晶界对太阳能电池性能的影响,并给出了退火后多晶硅薄膜的测试结果。     

硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长

工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂,影响太阳能电池的转换效率,特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性。在熔解实验中发现:即使在碳显著过饱和的情况下,碳化硅仍会熔解在1450℃的硅熔体中,同时熔体中易形核处发生新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行了硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验,结果表明晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长十分缓慢。这一特性得到理论计算证实,它表明固相生长不可能是多晶硅锭中出现大颗粒碳化硅的原因。     

转换效率为16．6%的多晶硅太阳能电池

台湾太阳能电池单元专业厂商昱晶能源科技（Gintech）将从09年3月开始提供转换效率为16．6％的多晶硅太阳能电池单元”Douro”。该公司表示，作为采用现有结构、材料和工艺制造的多晶硅太阳能电池单元，其转换效率为全球最高。     

抓住时机,突破瓶颈——探讨多晶硅发展之路

自2003年以来,国内的光伏产业在国外市场的刺激带动下快速成长。但是在国内节节攀升的太阳能浪潮下,却有着太阳能电池企业最深切的疼痛——太阳能电池原材料多晶硅的产量长期无法满足市场需求,多晶硅短缺成为悬在国内太阳能电池企业面前的一把利剑。多晶硅是晶硅太阳能电池生产的基本原料,是现代微电子工业的基础材料。作为全球电子工业及光伏产业的基石,多晶硅在国内却一直没有发展起来。有专家表示在目前光伏产业急速膨胀的势头下,会强力激发多晶硅新的制造技术路线的出现,这对于填补国内高纯多晶硅的产业空白是一大时机。联合证券有限责…     

旭能拟建置全台首条微晶硅太阳能电池生产线

在传统太阳能电池原材料多晶硅大量缺货的情况下,业界转而发展薄膜太阳能电池市场,但薄膜光电转换率仅7％左右,不及硅晶电池的一半,阻碍其市场的扩展。     

夏普将太阳能电池年产能提高至710MW

日本夏普公司为满足国内外对太阳能电池的旺盛需求，计划从2007年3月开始将葛城工厂的太阳能电池年产能从目前的600MW提高110MW（晶体硅电池），达到世界最高的710MW规模。投资额约30亿日元。     

全球多晶硅供应状况

全球多晶硅供应日趋紧张，3年来价格持续上涨。2007年半导体用多晶硅年合同价格为80～85美元/kg，比2006年上涨了21％～23％；太阳能电池用多晶硅年合同价格为65～70美元/kg，比2006年上涨了17％～18％。部分太阳能电池厂家因多晶硅供应不足，不得不调整增产计划。有些太阳能电池厂家为保证长期稳定供应，     

新能源材料

太阳能电池产品价格首次下跌，国内太阳能电池龙头企业落户闵行区浦江高科技园，美国将建成世界上最大的薄膜电池工厂，江西赛维太阳能级多晶硅片通过鉴定，我国研制成功大功率镍氢动力电池     

太阳能级多晶硅制备技术与工艺

多晶硅是制备单晶硅和太阳能电池的原材料,是全球电子工业及光伏产业的基石。按照硅含量纯度可分为太阳能级硅(6N)和电子级硅(11N)。过去太阳能电池的硅材料主要来自电子级硅的等外品以及单晶硅头尾料、锅底料等,年供应量很小。随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池对多晶硅的需求量迅速增长,预计到2008年太阳能级多晶硅的需求量