一、非晶硅什么意思

amorphous silicon α-Si 又称无定形硅单质硅的一种形态。棕黑色或灰黑色的微晶体。硅不具有完整的金刚石晶胞,纯度不高。熔点、密度和硬度也明显低于晶体硅。

非晶硅是一种直接能带半导体,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流,并不需要声子的帮助,因而非晶硅可以做得很薄,还有制作成本低的优点.

在70年代确实有过制备非晶硅的沸沸扬扬的高潮.事实上,非晶硅光电池已经广为使用,例如许多太阳能计算器、太阳能手表、园林路灯和汽车太阳能顶罩等就是用非晶硅作为光电池的基本材料的.但是目前市场上最大量使用的太能能电池(特别是屋顶太阳能电池)仍然是晶体硅光电池而不是非晶硅光电池,尽管非晶硅有许多优点:例如,它可以自由裁剪,因而可以充分利用合成的产品,不像晶体硅不能自由裁剪,制作成器件时材料磨下好多碎末,浪费很大;它的制作过程是气相沉积(1976,Spear法)——化氢热分解,分解时可以根据需要掺杂,如掺入磷化氢或硼化氢,由于是气相沉积,制作工艺条件容易进行自动化控制;它还可以制成很薄很薄的薄膜,而晶体硅却至少要达到几百微米的厚度.这是由于晶体硅是一种间接能带半导体,单靠光子并不能把电子激发到导带中去产生电流,而要靠所谓声子的帮助,这种所谓的声子来源于晶格振动,晶体做得太薄,产生的声子就太少,光电转化率就太低.

非晶硅有2个致命缺点:一是寿命短,在光的不断照射下会发生所谓Staebler-Wronski效应,光电转化效率会下降到原来的25%,这本质上正是非晶硅中有太多的以悬键为代表的缺陷,致使结构不稳定;二是它的光电转化效率远比晶体硅低.现今市场上的晶体硅的光电转化效率为12%,最近面世的晶体硅的光电转化效率已经提高到18%,在实验室里,甚至可以达到29%(对比:绿色植物的叶绿体的光电转化效率小于1%!),然而非晶硅的光电转化效率一直没有超过10%.但是,人们对非晶硅的热情未减.最近的一则报道说,在美国密执根的联合太阳能系统公司刚刚发明了一种“三结”非晶硅光电池,可以同时接受蓝、绿和红/红外辐射,光电转化效率达到12.1%.由于非晶硅的成本低,1990年用光电转化效率只有4~6%的非晶硅太阳能电池,就把一架飞机飞行400km从美国西海岸加里福尼亚圣地亚哥飞到东海岸北卡罗林那州的凯提堆克.这说明非晶体硅的前途仍然是光明的,只要克服寿命短和效率欠佳的缺点,将来还是会占据相当大的市场份额的.

二、非晶硅跟单晶硅和多晶硅有什么区别,

非晶硅跟单晶硅和多晶硅的区别:

一、结构组成:

1、单晶硅是硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。

2、多晶硅是单质硅的一种形态。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,如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,它是一种良好的半导材料。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。

3、非晶硅是一种半导体,它是硅制备过程中不结晶的产物,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流。

二、物理性质:

力学性质、电学性质等方面,非晶硅、多晶硅、单晶硅性能依次变好。

三、光伏电池应用性能:

在猛烈阳光底下,晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能,但晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上,而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。

参考资料来源:百度百科-非晶硅

参考资料来源:百度百科-多晶硅

参考资料来源:百度百科-单晶硅

三、非晶硅太阳能

太阳能电池板的寿命取决于它是如何封装的。

太阳能电池板可分为钢化玻璃层压封装的、PET层压封装的、滴胶封装的。太阳能电池板的材料决定了使用寿命,一般来说的钢化玻璃层压封装的太阳能电池板寿命为25年,PET层压封装的太阳能电池板寿命为5-8年,滴胶封装的太阳能电池板寿命为2-3年。

非晶硅太阳电池是1976年出现的新型薄膜式太阳电池,它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同,工艺过程大大简化,硅材料消耗很少,电耗更低,它的主要优点是在弱光条件也能发电。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低,国际先进水平为10%左右,且不够稳定,随着时间的延长,其转换效率衰减。

四、非晶硅与单晶硅和多晶硅的太阳能电池板区别?各自的优越性等

1、外观区别

单晶硅电池的四个角呈现圆弧状,表面没有花纹;

多晶硅电池的四个角呈现方角,表面有类似冰花一样的花纹;

非晶硅电池也就是我们平时说的薄膜组件,它不像晶硅电池可以看出来栅线,表面就如同镜子一般清晰、光滑;

2、使用上面的区别

对于使用者来说,单晶硅电池和多晶硅电池没有太大的区别,它们的寿命和稳定性都很好。

虽然单晶硅电池平均转换效率要比多晶硅高1%左右,但由于单晶硅电池只能做成准正方形(四边都是圆弧状),因此当组成太阳能电池板的时候就会有一部分面积填不满;而多晶硅是正方形,所以不存在这样的一个问题,它们的优缺点具体如下:

晶硅组件:单块组件功率相对较高。同样占地面积下,装机容量要比薄膜组件高。但组件厚重易碎,高温性能较差,弱光性差,年度衰减率高。

薄膜组件:单块组件功率相对略低。但发电性能高,高温性能佳,弱光性能好,阴影遮挡功率损失较小,年度衰减率低。应用环境广泛,美观,环保。

3、制造工艺区别

多晶硅太阳能电池制造过程中消耗的能量要比单晶硅太阳能电池少30%左右;

因此多晶硅太阳能电池占全球太阳能电池总产量的份额大,制造成本也小于单晶硅电池,所以使用多晶硅太阳能电池将会更加的节能、环保;

非晶硅太阳电池的方法有很多种,包括等离子增强型化学气相沉积,反应溅射法、辉光放电法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。

参考资料来源:百度百科——太阳能电池板

参考资料来源:百度百科——单晶硅太阳能

参考资料来源:百度百科——多晶硅太阳能电池

参考资料来源:百度百科——非晶硅太阳能电池