北極星太陽能光伏網訊:太陽電池最早問世的是單晶矽太陽電池。矽是地球上極豐富的一種元素，幾乎遍地都有矽的存在，可說是取之不盡，用矽來製造太陽電池，原料可謂不缺。但是提煉它卻不容易，所以人們在生產單晶矽太陽電池的同時，又研究了多晶矽太陽電池和非晶矽太陽電池，至今商業規模生產的太陽電池，還沒有跳出矽的系列。
其實可供製造太陽電池的半導體材料很多，隨著材料工業的發展、太陽電池的品種將越來越多。目前已進行研究和試製的太陽電池，除矽系列外，還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽電池，舉不勝舉，以下介紹幾種較常見的矽基太陽電池。
單晶矽太陽電池
單晶矽太陽電池是當前開發得最快的一種太陽電池，它的構成和生產工藝已定型，產品已廣泛用於宇宙空間和地面設施。這種太陽電池以高純的單晶矽棒為原料，純度要求99.9999%。為了降低生產成本，現在地面應用的太陽電池等採用太陽能級的單晶矽棒，材料性能指標有所放寬。有的也可使用半導體器件加工的頭尾料和廢次單晶矽材料，經過復拉製成太陽電池專用的單晶矽棒。將單晶矽棒切成片，一般片厚約0.3毫米。矽片經過成形、拋磨、清洗等工序，製成待加工的原料矽片。
加工太陽電池片，首先要在矽片上摻雜和擴散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴散是在石英管制成的高溫擴散爐中進行。這樣就在矽片上形成P/N結。然後採用絲網印刷法，將配好的銀漿印在矽片上做成柵線，經過燒結，同時製成背電極，並在有柵線的面塗覆減反射源，以防大量的光子被光滑的矽片表面反射掉，至此，單晶矽太陽電池的單體片就製成了。
單體片經過抽查檢驗，即可按所需要的規格組裝成太陽電池組件(太陽電池板)，用串聯和並聯的方法構成一定的輸出電壓和電流，最後用框架和封裝材料進行封裝。用戶根據系統設計，可將太陽電池組件組成各種大小不同的太陽電池方陣，亦稱太陽電池陣列。目前市場上的單晶矽太陽電池的光電轉換平均效率為19%左右，個別公司最近推出的新產品普遍都超出這個值。實驗室成果普遍在 20%以上。用於宇宙空間站的還有高達50%以上的太陽能電池板。
多晶矽太陽電池
單晶矽太陽電池的生產需要消耗大量的高純矽材料，而製造這些材料工藝複雜，電耗很大，在太陽電池生產總成本中己超二分之一，加之拉制的單晶矽棒呈圓柱狀，切片製作太陽電池也是圓片，組成太陽能組件平面利用率低。因此，80年代以來，歐美一些國家投入了多晶矽太陽電池的研製。
目前太陽電池使用的多晶矽材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶矽料和冶金級矽材料熔化澆鑄而成。其工藝過程是選擇電阻率為100～300歐姆釐米的多晶塊料或單晶矽頭尾料，經破碎，用1：5的氫氟酸和硝酸混合液進行適當的腐蝕，然後用去離子水衝洗呈中性，並烘乾。用石英坩堝裝好多晶矽料，加人適量硼矽，放人澆鑄爐，在真空狀態中加熱熔化。熔化後應保溫約20分鐘，然後注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻後，即得多晶矽錠。這種矽錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可提高材質利用率和方便組裝。
多晶矽太陽電池的製作工藝與單晶矽太陽電池差不多，其光電轉換效率約12%左右，稍低於單晶矽太陽電池，但是材料製造簡便，節約電耗，總的生產成本較低，因此得到大量發展。隨著技術得提高，目前多晶矽的轉換效率也可以達到18%左右。
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