中園國小能源網 網站目錄 首頁   太陽能的543 好站連結 能源影片 教材檔案下載 太陽能DIY改裝 各式太陽能應用 中園的能源設施

太陽能的543 >> 詳細說明 標題 太陽能電池的材料 內容 太陽能電池的發電能源來自太陽光，而太陽輻射的光譜主要是以可見光為中心，波長從 0.3 微米的紫外光到數微米的紅外光是主要的分布範圍。如果換算成光子的能量，則大約在 0.3 到 4 電子伏特之間，因此能隙大小在這個範圍內的材料，像矽材，會具有比較好的光電轉換效率。 矽系太陽能電池的材料，主要可以分為單晶矽、多晶矽和非晶矽 3 大類。在單晶矽的材料中，矽原子具有高度的周期性排列。目前，成長單晶矽最重要的技術是利用柴氏長晶法，把高純度的多晶矽熔融在坩鍋中，再把晶種插入矽熔融液，用適當的速率旋轉並緩慢地往上拉引做成矽晶柱，然後再把晶柱加以切割，就可以得到單晶矽晶圓。 至於多晶矽是指材料由許多不同的小單晶所構成，它的製作方法是把熔融的矽鑄造固化而形成。而非晶矽則是指整個材料中，只在幾個原子或分子的範圍內，原子的排列具有周期性，甚至在有些材料中，根本沒有周期性的原子排列結構。它的製作方法通常是用電漿式化學氣相沈積法，在基板上長成非晶矽的薄膜。由於材料的晶體結構不同，因此，用不同的材料設計出太陽能電池時，它們的光電特性也會有所不同。 一般來說，單晶矽太陽能電池的光電轉換效率最高，使用年限也比較長，比較適合於發電廠或交通照明號誌等場所的使用。世界上，生產太陽能電池的主要大廠，例如德國的西門子及日本的夏普公司，都以生產這類型的單晶矽太陽能電池為主。 至於多晶矽太陽能電池，因為它的多晶特性，在切割和再加工的手續上，比單晶和非晶矽更困難，效率方面也比單晶矽太陽能電池的低。不過，簡單的製程和低廉的成本是它的最重要特色。所以，在部分低功率的電力應用系統上，便採用這類型的太陽能電池。對於非晶矽的太陽能電池來說，由於價格最便宜，生產速度也最快，所以非晶矽太陽能電池也比較常應用在消費性電子產品上，而且新的應用也在不斷地研發中。 太陽能電池除了可以選用矽材料外，還可以採用其他的材料來製作，例如碲化鎘、砷化鎵銦、砷化鎵等化合物半導體的材料，也可以製作高效率的太陽能電池。但是，因為這些材料的成本比較高，製成的元件只適用在一些比較特殊的應用上。 時限 無時限 網址 http://www.nsc.gov.tw/_newfiles/popular_science.asp?add_year=2005&popsc_aid=68 附件 無附件 人氣 2361