【行业】光伏设备研究框架-迭代与机遇(64页)

光伏发电的基本原理是利用半导体的光生伏特效应(Photovoltaic Effect),在太阳能电池内部PN结上形成电位差,从而将太阳能转换为电能,因此光伏电池是决定光伏发电效率的核心器件。光伏电池中的最核心部分是PN结,在P型(掺硼)硅片和N型(掺磷)硅片的交界面形成。P型半导体掺杂元素为硼,空穴作为多数载流子(多子)主要参与导电,电子是少数载流子(少子);N型半导体掺杂元素为磷,电子作为多子主要参与导电,空穴是少子。

由于半导体内载流子浓度的差异,在PN结会形成一个由N指向P的内电场。当太阳光照射在半导体表面,PN结附近的电子吸收能量变为移动的自由电子,同时在原来的位置形成空穴。自由电子受到内电场的作用会向N区漂移,同时对应空穴向P区漂移。当连接电池正负极形成闭合回路时,自由电子受到内电场的力从N区经过导线向P区移动,在外电路产生电流。

多晶硅片首先需要在多晶炉里形成硅铸锭,之后通常使用砂浆切割形成多晶硅片;而单晶硅片的形成需要在多晶硅的基础上进行进一步加工,在单晶炉里形成单晶拉棒,在经过金刚线切割形成单晶硅片。

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