光伏太阳能板—晶硅片的介绍

太阳能光伏发电主要有两种发电方式：光能量—热能—电能；光能量—电能。第一种方式主要依赖光照能量提升温度产生热能，借由太阳能集热器收集热能后产生工质水蒸气去带动汽轮机发电，效率极低。第二种方法则是通过半导体材料组成的太阳能电池组件—太阳能板将光照能量直接转换为电能，发电效率大大增加。

太阳能板主要采用半导体晶硅片构成，晶硅片是熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核所形成的，如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅；如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成了单晶硅。如今市场上的太阳能板便是以单晶硅和多晶硅两种材料作为基础所制作的。

多晶硅材料（polycrystalline silicon）有灰色金属光泽，密度2.32~2.34g/cm3。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，几乎能与任何材料作用。具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。虽然多晶硅材料被用于制作太阳能板，但其发电效率却是不尽人意。

单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加；有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素，如硼可提高其导电的程度，而形成P型硅半导体；如掺入微量的ⅤA族元素，如磷或砷也可提高导电程度，形成N型硅半导体。与多晶硅相比较，单晶硅无论是在力学性质，电学性质，物理属性方面都要优于多晶硅；并且由于单晶硅极佳的半导体特性和微量元素对其导电能力的增强性，使得单晶硅成为了现在主流的太阳能板材料。

审核编辑：符乾江