2008-12-16 17:11:04嘉臣科技~技術客服部
請問晶體與非晶體太陽能電池的發展歷史與近代概況!謝啦!
人氣(156)
發表時間: 於 2008-07-02 17:56:03
請問晶體與非晶體太陽能電池的發展歷史與近代概況!謝啦!
回答:
太陽電池的發展最早可追溯自1954年由Bell實驗室所發明出來的
當時研發的動機是希望能提供偏遠地區供電系統的能源
那時太陽電池的效率只有6%
接著從1957年蘇聯發射第一顆人造衛星開始
一直到1969年美國太空人登陸月球太陽電池的應用可說是充分發揮
雖然當時太陽電池的造價昂貴
但其對人類歷史的貢獻卻是金錢所不能衡量的
近年來全球的通訊市場蓬勃發展
各大通訊計劃不斷提出,例如Motorola公司的銥(Iridium)計劃
將使用66顆低軌道的衛星(LEO)Bill Gates 之Teledesic計劃
預計將使用840顆LEO衛星這些都將促使太陽電池被廣泛地使用在太空中
人類發展太陽電池的最終目標
就是希望能取代目前傳統的能源
我們都知道太陽的能量是取之不盡用之不竭的
從太陽表面所放射出來的能量
換算成電力約3.8x1023 kW
若太陽光經過一億五千萬公里的距離
穿過大氣層到達地球的表面也約有1.8x1014 kW
這個值大約為全球平均電力的十萬倍大
若我們能夠 ”有效的”運用此能源
則不僅能解決消耗性能源的問題
連環保問題也可一併獲得解決
目前太陽電池發展的瓶頸主要有兩項因素:
一項為效率
另一項為價格
在光至電轉換的過程中
事實上並非所有的入射光譜都能被太陽電池所吸收並完全轉成電流
有一半左右的光譜因能量太低(小於半導體的能隙)對電池的輸出沒有貢獻
而再另一半被吸收的光子中
除了產生電子電洞對所需的能量外
約有一半左右的能量以熱的形式釋放掉
所以單一電池的最高效率約在25%左右
目前實驗室所發出來的效率
幾乎可達到理論值的最高水準
唯因製造過程複雜量產不易
因此價格普遍過高不符合經濟效益
這也是目前太陽電池發展最大的瓶頸
工業界一直在尋找降低成本的方法
目前所獲的的成果包括:
捨棄傳統的CZ與FZ長晶方式,改用鑄造矽晶錠(Silicon Ingot Casting)的方式。
不用輪盤鋸切割晶錠,改用線鋸的方式切割,如此可節省約30 % 的材料成本。
ASE America 公司所研發出Edge-defined Film-fed Growth(EFG)的拉晶方法.此方法可拉出中空的三角形與八角形柱體.利用嘉臣劃線機雷射切割www.gachen.net就可得到10x10㎝2的晶片,可節省材料在切割上的損失。
採用薄膜技術,此方法可大量節省製造所需的材料,被認為是最具有低成本潛力的方式。
在於太陽能電池的研發過程中是由多晶矽開始
因為成本與轉換率不變之下改用單晶矽效果更佳
因原料來源取得問題才發展出非晶矽與鍍矽(CdTe,染料)方式製作.但是效果不彰
基本上太陽能電池分非晶、單晶及多晶三種:
(一)單晶矽的組成原子均按照一定的規則,週期性地排列,它的製作方法是把矽金屬純度為 99.9999999%,9個 9(晶圓用純度為 99.999999999%,11 個 9)熔融於石英坩堝中,然後把晶種插入液面,以每分鐘 2 ~ 20 轉的速率旋轉,同時以每分鐘 0.3 ~ 10 毫米的速度緩慢的往上拉引,如此即可形成一直徑 4 ~ 8 吋單晶矽碇,此製作方法稱為柴氏長晶法(Czochralski method)。用單晶矽製成的太陽電池,效率高且性能穩定,目前已廣泛應用於太空及陸地上。
(二)多晶矽的矽原子堆積方式不只一種,它是由多種不同排列方向的單晶所組成。多晶矽是以熔融的矽鑄造固化而成,因其製程簡單,所以成本較低。目前由多晶矽所製作出的太陽電池產量,已經逐漸超越單晶矽的太陽電池。
(三)非晶矽乃是指矽原子的排列非常紊亂,沒有規則可循。一般非晶矽是以電漿式化學氣相沈積法,在玻璃等基板上成長厚度約一微米左右的非晶矽薄膜。因為非晶矽對光的吸收性比矽強約 500 倍,所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收,且不需要使用昂貴的結晶矽基板,而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基板,如此不僅可以節省大量的材料成本,也使得製作大面積的太陽電池成為可能(結晶矽太陽電池的面積受限於矽晶圓的尺寸)。
近年來由於原油價格高漲不下
再加上「京都議定書」對溫室氣體排放之全球性管制
促使世界各國重視各種新能源與替代性能源
亦造成太陽能工業的蓬勃發展
近五年來全球太陽電池年複合平均成長率達35%以上(各國低標)
今年開始邁向350%以上(全球低標)市場需求
因此國內廠商在太陽能電池工業尚有很大的成長空間
而嘉臣科技www.gachen.net以封裝之整廠設備也將配合時勢發展與業界共同努力
我們公司是專門製造供應 太陽能電池整廠設備 的設備製造廠
從過去出口供應設備技術轉向供應國內
並且以專業技術提升太陽能電池的生產率為主.輔導傳統製程企業轉換新製程
以協助創造台灣太陽能電池產業王國邁進
除了台灣之外沒有其他分公司或工廠 我們堅守立足 台 灣 看天下
補充太陽能相關參考資料請至我的知識貢獻區有78則以上供參考
想了解目前最新的太陽能資訊歡迎搜尋我的知識 的回答記錄>> 輸入>>太陽能>>按搜尋
希望此訊息回答對您有幫助
www.gachen.net嘉臣科技~技術客服部資料提供~
電話: 886-2-23321119 .23054649.23054595
專線:886-928306464
網站:www.gachen.net
網址:chao5169@yahoo.com.tw
及時通線上技術支援帳號:
雅虎:chao5169
SKYPE:chao5169
MSN:chao5169@yahoo.com.tw
請問晶體與非晶體太陽能電池的發展歷史與近代概況!謝啦!
回答:
太陽電池的發展最早可追溯自1954年由Bell實驗室所發明出來的
當時研發的動機是希望能提供偏遠地區供電系統的能源
那時太陽電池的效率只有6%
接著從1957年蘇聯發射第一顆人造衛星開始
一直到1969年美國太空人登陸月球太陽電池的應用可說是充分發揮
雖然當時太陽電池的造價昂貴
但其對人類歷史的貢獻卻是金錢所不能衡量的
近年來全球的通訊市場蓬勃發展
各大通訊計劃不斷提出,例如Motorola公司的銥(Iridium)計劃
將使用66顆低軌道的衛星(LEO)Bill Gates 之Teledesic計劃
預計將使用840顆LEO衛星這些都將促使太陽電池被廣泛地使用在太空中
人類發展太陽電池的最終目標
就是希望能取代目前傳統的能源
我們都知道太陽的能量是取之不盡用之不竭的
從太陽表面所放射出來的能量
換算成電力約3.8x1023 kW
若太陽光經過一億五千萬公里的距離
穿過大氣層到達地球的表面也約有1.8x1014 kW
這個值大約為全球平均電力的十萬倍大
若我們能夠 ”有效的”運用此能源
則不僅能解決消耗性能源的問題
連環保問題也可一併獲得解決
目前太陽電池發展的瓶頸主要有兩項因素:
一項為效率
另一項為價格
在光至電轉換的過程中
事實上並非所有的入射光譜都能被太陽電池所吸收並完全轉成電流
有一半左右的光譜因能量太低(小於半導體的能隙)對電池的輸出沒有貢獻
而再另一半被吸收的光子中
除了產生電子電洞對所需的能量外
約有一半左右的能量以熱的形式釋放掉
所以單一電池的最高效率約在25%左右
目前實驗室所發出來的效率
幾乎可達到理論值的最高水準
唯因製造過程複雜量產不易
因此價格普遍過高不符合經濟效益
這也是目前太陽電池發展最大的瓶頸
工業界一直在尋找降低成本的方法
目前所獲的的成果包括:
捨棄傳統的CZ與FZ長晶方式,改用鑄造矽晶錠(Silicon Ingot Casting)的方式。
不用輪盤鋸切割晶錠,改用線鋸的方式切割,如此可節省約30 % 的材料成本。
ASE America 公司所研發出Edge-defined Film-fed Growth(EFG)的拉晶方法.此方法可拉出中空的三角形與八角形柱體.利用嘉臣劃線機雷射切割www.gachen.net就可得到10x10㎝2的晶片,可節省材料在切割上的損失。
採用薄膜技術,此方法可大量節省製造所需的材料,被認為是最具有低成本潛力的方式。
在於太陽能電池的研發過程中是由多晶矽開始
因為成本與轉換率不變之下改用單晶矽效果更佳
因原料來源取得問題才發展出非晶矽與鍍矽(CdTe,染料)方式製作.但是效果不彰
基本上太陽能電池分非晶、單晶及多晶三種:
(一)單晶矽的組成原子均按照一定的規則,週期性地排列,它的製作方法是把矽金屬純度為 99.9999999%,9個 9(晶圓用純度為 99.999999999%,11 個 9)熔融於石英坩堝中,然後把晶種插入液面,以每分鐘 2 ~ 20 轉的速率旋轉,同時以每分鐘 0.3 ~ 10 毫米的速度緩慢的往上拉引,如此即可形成一直徑 4 ~ 8 吋單晶矽碇,此製作方法稱為柴氏長晶法(Czochralski method)。用單晶矽製成的太陽電池,效率高且性能穩定,目前已廣泛應用於太空及陸地上。
(二)多晶矽的矽原子堆積方式不只一種,它是由多種不同排列方向的單晶所組成。多晶矽是以熔融的矽鑄造固化而成,因其製程簡單,所以成本較低。目前由多晶矽所製作出的太陽電池產量,已經逐漸超越單晶矽的太陽電池。
(三)非晶矽乃是指矽原子的排列非常紊亂,沒有規則可循。一般非晶矽是以電漿式化學氣相沈積法,在玻璃等基板上成長厚度約一微米左右的非晶矽薄膜。因為非晶矽對光的吸收性比矽強約 500 倍,所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收,且不需要使用昂貴的結晶矽基板,而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基板,如此不僅可以節省大量的材料成本,也使得製作大面積的太陽電池成為可能(結晶矽太陽電池的面積受限於矽晶圓的尺寸)。
近年來由於原油價格高漲不下
再加上「京都議定書」對溫室氣體排放之全球性管制
促使世界各國重視各種新能源與替代性能源
亦造成太陽能工業的蓬勃發展
近五年來全球太陽電池年複合平均成長率達35%以上(各國低標)
今年開始邁向350%以上(全球低標)市場需求
因此國內廠商在太陽能電池工業尚有很大的成長空間
而嘉臣科技www.gachen.net以封裝之整廠設備也將配合時勢發展與業界共同努力
我們公司是專門製造供應 太陽能電池整廠設備 的設備製造廠
從過去出口供應設備技術轉向供應國內
並且以專業技術提升太陽能電池的生產率為主.輔導傳統製程企業轉換新製程
以協助創造台灣太陽能電池產業王國邁進
除了台灣之外沒有其他分公司或工廠 我們堅守立足 台 灣 看天下
補充太陽能相關參考資料請至我的知識貢獻區有78則以上供參考
想了解目前最新的太陽能資訊歡迎搜尋我的知識 的回答記錄>> 輸入>>太陽能>>按搜尋
希望此訊息回答對您有幫助
www.gachen.net嘉臣科技~技術客服部資料提供~
電話:
專線:886-928306464
網站:www.gachen.net
網址:chao5169@yahoo.com.tw
及時通線上技術支援帳號:
雅虎:chao5169
SKYPE:chao5169
MSN:chao5169@yahoo.com.tw
下一篇:太陽能矽晶片電池版規格問題?