太陽能電池工藝過程
1. 清洗腐蝕制絨面。
2. 清洗。
3. 淡磷擴散。
4. 熱氧化鈍化。
5. 開槽。
6. 開槽區腐蝕。
7. 清洗。
8. 槽區濃琳擴散。
9. 背面蒸鋁。
10. 燒製背場。
11. 化學鍍埋柵。
12. 製作背面電極。
13. 蒸鍍減反射膜。
14. 去邊燒結。
15. 測試。
太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源。也是清潔能源，不產生任何的環境汙染。在太陽能的有效利用當中；大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域，是其中最受矚目的專案之一。
製作太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能後發生光電於轉換反應，根據所用材料的不同，太陽能電池可分為：
1、矽太陽能電池；
2、以無機鹽如砷化鎵iii-v化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；
3、功能高分子材料製備的大陽能電池；
4、奈米晶太陽能電池等。
一、矽太陽能電池
太陽能電池發電的原理主要是半導體的光電效應，一般的半導體主要結構如下：
圖中，正電荷表示矽原子，負電荷表示圍繞在矽原子旁邊的四個電子。
當矽晶體中摻入其他的雜質，如硼、磷等，當摻入硼時，矽晶體中就會存在著乙個空穴，它的形成可以參照下圖：
圖中，正電荷表示矽原子，負電荷表示圍繞在矽原子旁邊的四個電子。而黃色的表示摻入的硼原子，因為硼原子周圍只有3個電子，所以就會產生入圖所示的藍色的空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩定，容易吸收電子而中和，形成p（positive）型半導體。
同樣，摻入磷原子以後，因為磷原子有五個電子，所以就會有乙個電子變得非常活躍，形成n（negative）型半導體。黃色的為磷原子核，紅色的為多餘的電子。如下圖。
n型半導體中含有較多的空穴，而p型半導體中含有較多的電子，這樣，當p型和n型半導體結合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是pn結。
當p型和n型半導體結合在一起時，在兩種半導體的交介面區域裡會形成乙個特殊的薄層)，介面的p型一側帶負電，n型一側帶正電。這是由於p型半導體多空穴，n型半導體多自由電子，出現了濃度差。n區的電子會擴散到p區，p區的空穴會擴散到n區，一旦擴散就形成了乙個由n指向p的「內電場」，從而阻止擴散進行。
達到平衡後，就形成了這樣乙個特殊的薄層形成電勢差，這就是pn結。
當晶元受光後，pn結中，n型半導體的空穴往p型區移動，而p型區中的電子往n型區移動，從而形成從n型區到p型區的電流。然後在pn結中形成電勢差，這就形成了電源。(如下圖所示）
由於半導體不是電的良導體，電子在通過p－n結後如果在半導體中流動，電阻非常大，損耗也就非常大。但如果在上層全部塗上金屬，陽光就不能通過，電流就不能產生，因此一般用金屬網格覆蓋p－n結（如圖梳狀電極），以增加入射光的面積。
另外矽表面非常光亮，會反射掉大量的太陽光，不能被電池利用。為此，科學家們給它塗上了一層反射係數非常小的保護膜（如圖），將反射損失減小到5％甚至更小。乙個電池所能提供的電流和電壓畢竟有限，於是人們又將很多電池（通常是36個）併聯或串聯起來使用，形成太陽能光電板。
2．矽太陽能電池的生產流程
通常的晶體矽太陽能電池是在厚度350～450μm的高質量矽片上製成的，這種矽片從提拉或澆鑄的矽錠上鋸割而成。
上述方法實際消耗的矽材料更多。為了節省材料，目前製備多晶矽薄膜電池多採用化學氣相沉積法，包括低壓化學氣相沉積（lpcvd）和等離子增強化學氣相沉積（pecvd）工藝。此外，液相外延法（lppe）和濺射沉積法也可用來製備多晶矽薄膜電池。
化學氣相沉積主要是以sih2cl2、sihcl3、sicl4或sih4,為反應氣體,在一定的保護氣氛下反應生成矽原子並沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用si、sio2、si3n4等。但研究發現，在非矽襯底上很難形成較大的晶粒，並且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問題辦法是先用 lpcvd在襯底上沉積一層較薄的非晶矽層，再將這層非晶矽層退火，得到較大的晶粒，然後再在這層籽晶上沉積厚的多晶矽薄膜，因此，再結晶技術無疑是很重要的乙個環節，目前採用的技術主要有固相結晶法和中區熔再結晶法。
多晶矽薄膜電池除採用了再結晶工藝外，另外採用了幾乎所有製備單晶矽太陽能電池的技術，這樣制得的太陽能電池轉換效率明顯提高。
三、奈米晶化學太陽能電池
在太陽能電池中矽系太陽能電池無疑是發展最成熟的，但由於成本居高不下，遠不能滿足大規模推廣應用的要求。為此，人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進行探索，而這當中新近發展的奈米tio2晶體化學能太陽能電池受到國內外科學家的重視。
以染料敏化奈米晶體太陽能電池（dsscs）為例，這種電池主要包括鍍有透明導電膜的玻璃基底，染料敏化的半導體材料、對電極以及電解質等幾部分。
陽極：染料敏化半導體薄膜（tio2膜）
陰極：鍍鉑的導電玻璃
電解質：i3-/i-
如圖所示，白色小球表示tio 2,紅色小球表示染料分子。染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的tio 2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入tio 2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。
奈米晶tio 2太陽能電池的優點在於它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的效能。其光電效率穩定在10％以上，製作成本僅為矽太陽電池的1/5～1/10．壽命能達到 20年以上。但由於此類電池的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。
矽太陽能電池工作原理與結構
太陽能電池工藝過程 1.清洗腐蝕制絨面。2.清洗。3.淡磷擴散。4.熱氧化鈍化。5.開槽。6.開槽區腐蝕。7.清洗。8.槽區濃琳擴散。9.背面蒸鋁。10.燒製背場。11.化學鍍埋柵。12.製作背面電極。13.蒸鍍減反射膜。14.去邊燒結。15.測試。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源。也是清潔...
太陽能電池原理
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太陽能電池工作原理
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