单晶硅、多晶硅和非晶硅的构成性质有什么区别


晶体硅太阳能电池板solar panel

单晶硅、多晶硅和非晶硅在结构性质上有什么区别?

 从结构组成来看,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。 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。 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。  

  从物理性质来看,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。  

  从性能应用方面来讲,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,但可惜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。   

  目前,被广泛使用的单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17%左右(随着科技发展,不断有更高转换效率的电池诞生,其它2种电池也相同),但制作成本很大。单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此其坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。  多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,其光电转换效率目前普遍被使用的都低于17%,成本比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,

  此外,多晶硅太阳能电池的使用寿命要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲,单晶硅太阳能电池还略好。  

  非晶硅太阳能电池 ,最近有长足的发展,光电转换效率不断提高,叠层电池结构提高了光电池稳定性和转换效率,高透光薄膜的使用,大大提高了转换效率。


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