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太陽電池太陽能板是一種可以將能量轉換的光電元件,其基本構造是運用P型與N型半導體接合而成的。半導體最基本的材料是「矽」,它是不導電的,但如果在半導體中摻入不同的雜質,就可以做成P型與N型半導體,再利用P型半導體有個電洞,與N型半導體多了一個自由電子的電位差來產生電流,所以當太陽光照射時,光能將矽原子中的電子激發出來,而產生電子和電洞的對流,這些電子和電洞均會受到內建電位的影響,分別被N型及P型半導體吸引,而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來,形成一個迴路,這就是太陽電池發電的原理。 簡單的說,太陽光電的發電原理,是利用太陽電池吸收0.4μm~1.1μm波長(針對矽晶)的太陽光,將光能直接轉變成電能輸出的一種發電方式。 由於太陽電池產生的電是直流電,因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉換器,換成交流電,才能供電至家庭用電或工業用電。
矽係一種礦物,即係一種砂,太陽電池(Solar Cell)的材料種類非常的多,可以有非晶矽(Amorphous Silicon)、多晶矽(Poly Crystalline)、CdTe、CuInse2等半導體的、或三五族、二六族的元素鏈結的材料,簡單的說,凡光照後,而產生電能的,就是太陽電池尋找的材料。 主要是透過不同的製程和方法,測試對光的反應和吸收,做到能隙結合寬廣,讓短波長或長波長都可以全盤吸收的革命性突破,來降低材料的成本。 太陽電池型式上也分有,基板式或是薄膜式,基板在製程上可分拉單晶式的、或相溶後冷卻結成多晶的塊材,薄膜式是可和建築物有較佳結合,如有曲度或可撓式、折疊型,材料上較常用非晶矽。另外還有一種有機或奈米材料研發,仍屬於前瞻研發, 目前僅運用於太空上面。因此,也就是目前可聽到不同世代的太陽電池:第一代基板矽晶(Silicon Based)、第二代為薄膜(ThinFilm)、第三代新觀念研發(New Concept)。
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/SolarCell_StructuralDrawing.JPG/300px-SolarCell_StructuralDrawing.JPG
單晶太陽能電池的生產介紹
拉晶:主原料為二氧化矽,經純化後(目前全球僅有少數純化原料廠,供不應求),再用拉晶爐成長成晶柱。
修角:早期製造太陽能電池的晶柱因無修角,直接將圓晶柱切片,所以成品為圓形晶片,現在大多先將晶柱修角成近似四方柱形。
切片:用切片機將修成近似四方柱形的晶柱,一片片的切成薄片(像切方形火腿片),一般切到約0.4~0.5mm的厚度。
刻蝕:化學刻蝕及拋光成為0.3mm的薄片(wafer)。
清洗:用純水將薄片洗淨。
擴散及銀漿印刷:經由擴散爐處理後,製成N型上層及P型下層,再將晶片錶面及背面分別用銀漿印刷成輸出電路,一般錶面為負極,背面為正極,經由摹擬陽光儀作功率檢測及品管分級後,即為商業成品。
蒸鍍:如將錶面及背面不經過絲網印刷,而改採光刻及坩鍋蒸鍍式製造抗反射層與錶面的輸出導線,再加上其他特殊技術,如此可提高太陽能電池的轉換效率。但坩鍋的容納有限生產量較少,蒸鍍耗時生產速度較慢,其成本及售價將提高許多;太空式單晶片即採用此法。(製造常規商業級的薄片電阻約0.5 ~3歐姆,有些太空式的薄片電阻需低於0.01歐姆以下---馬丁格林電池E~24%,澳洲)
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/90/Solar_cell.png/180px-Solar_cell.png
圖片參考:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/Solar_cell_%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E6%9D%BF.jpg/800px-Solar_cell_%E5%A4%AA%E9%99%BD%E8%83%BD%E6%9D%BF.jpg
如果你想玩玩試驗,你可以去買一片紫銅片,一些裸銅線,先將紫銅片用火燒到表面氧化,然後將裸銅線在上面繞幾圈,拿去給太陽曬,用一個萬用錶調到DC 1 mV,去量裸銅線及紫銅片,就會有電壓出現啦。
2008-06-24 23:07:31 補充:
你連萬用錶都唔識又點學人造太陽能板呢,參考呢度啦
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%87%E7%94%A8%E8%A1%A8
http://www.tech-faq.com/lang/zh-TW/multimeter.shtml
http://www.eettaiwan.com/ART_8800490537_480402_NP_bc45c322.HTM
2008-06-24 23:08:32 補充:
矽係一種礦物,即係一種砂,滿地都係啦。