半导体结业小论文

《半导体结业小论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、半导体结业小论文学院：材料科学与工程学院专业班级:无机113班姓名:窦朝运学号:1190244392013年12月5日硅半导体太阳能电池进展扌商要太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置，也是有效利用太阳能最佳途径Z-O作为一种绿色能源，尤其是在核电安全问题面临挑战的今天，太阳能电池被认为是解决能源衰竭和环境污染等一系列重大问题的最佳选择。n前，许多国家正在制订屮长期太阳能开发计划，准备在世纪大规模开发太阳能。当前研究最多同时在生产应用的最广泛的当数硅太阳能电池（如单品硅、多品硅、非晶硅等）。通过对齐类硅太阳能电池的性能、工艺、转化效率以及制备

2、方法等方而作比较并讨论了它们各自性能的优劣，最后结合当前国内外工业化生产状况，对硅太阳能电池研究现状和齐口的最新进展作了比较详细的综述，并简要讨论了硅太阳能电池研究和生产上的前景及趋势。关键词：太阳能电池硅太阳能电池单品硅多品硅非品硅1引言太阳能是一种取z不尽的可再生能源，对环境也不产生污染，因此，在如今能源衰竭和环境污染等问题与经济发展Z间的孑盾H益加剧的情况下，更受到人们的青睐。太阳能的利用主要冇光热，光化学转换和光伏发电利用3种形式。光热利用貝有低成木、方便、利用效率较高⑴等优点，但不利于能量的传输，一般只能就地使用，而且输出能量形式不具

3、备通用性。光化学转换在白然界小以光合作用的形式普遍存在，但目前人类述不能很好地利用。光伏发电引利用以电能作为最终表现形式，具有传输极其方便的特点在通用性、可存储性等方面具有前两者无法替代的优势，且由于太阳能电池的原料硅的储量丁分丰富、太阳电池转换效率的不断捉高、生产成本的不断下降，都促使太阳能光伏发电在能源、环境和人类社会未来发展中占据重要地位。我国近年来在可再生能源方面加大了投入，实施了多项促进光伏产业发展的计划，如2003年国家投入20亿元实施的西部光明工程，2005年人大通过了《新能源法》以法律的形式推动我国的新能源建设。我国研制太阳能电

4、池始于1958年，中国的光伏技术经过50多年的努力，已具有相当高的水平和基础。近几年随着太阳能电池的生产工艺的提高和国家的大力支持⑷，我国太阳能产业得到迅速发展，到2009年，屮国已成为世界上最大的太阳能电池制造基地。太阳能电池根据所用材料可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池和纳米品太阳能电池等叫当前研究和生产都希望用于制备太阳能电池的半导体材料禁带不能太宽、转换效率高、制造成木低、寿命长、原料丰富等。基于以上几方面考虑，硅是最理想的太阳能电池材料。本文结合当前太阳能电池的工业化生产对近几年硅太阳能电池现状以及各种硅基太阳能电池的优缺点作了简单

5、的综述，并对未来的太阳电池发展作了简单的探讨。2太阳能电池原理1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池⑹，1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并成功研制选择性太阳能吸收涂层，这两项技术为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。口此以后，太阳能电池得到了飞速发展，仅仅经过50多年的时间，FI前己成为空间卫星的基本电源和地面无电、少电地区及某些特殊领域的重要电源。并将进一步发展成为世纪世界能源舞台上的主要成员Z-O太阳能电池是利用光电转换原理将太阳能转化为电能的一种器件，这个过程通常称为“光伏效应”，所以太阳能电池又

6、称为“光伏电池”，用于太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体Z间的特殊物质，半导体的原了由带正电的原子核和带负电的电子组成，半导体硅原子的外层有4个电子，按固定的轨道原了核转动。当受到外来能量的作用时，这些电了就会脱离轨道而成为口由电了，并在原来的位置留下一个“空穴”，在纯净的硅原了晶体中，门由电了和空穴是相等的。如果在硅原子晶体中掺入硼、镣等元素，由于这些元素能够俘获电子，它就成为了空穴型半导体。通常用符号P表示：如果掺入磷、呻等元素它就成为了电了型半导体，通常用符号n表示。若把这两种半导体结合，交界处就会形成一p-n结，p-n结阻碍电

7、子和空穴的相互扩散移动。当太阳能电池受到照射时，电了接受光能，向n型区移动，使n型区带负电，同时空穴向p型区移动，使p区带止电。这样，在结两端就产生了电动势。即电压，这样现象就是“光伏效应”。如果分别在p结和n结焊上金属导线，接通负载，则外电路便有电流通过，如此就形成一个单个的电池元件，把它们吊联、并联起來。就能产生一定的电压和电流，输出功率。3展望据世界能源组织(IEA)、欧洲联合研究中心、欧洲光伏工业协会预测，2020年世界光伏发电将占总电力的1%,至【J204()年光伏发电将占全球发电量的20%,按此推算未來数十年，全球光伏产业的增长率将

8、高达25%〜30%。可以预言，在21世纪中叶，太阳能光伏发电成为人类的基础能源2—，在世界能源构成中占有一定的地位。目前太阳能电池主要包括晶体硅电池和