1、1ch4 ch4 太陽能電池的材料太陽能電池的材料和工藝和工藝2 太陽能電池對材料的要求太陽能電池對材料的要求半導體材料的禁帶不能太寬半導體材料的禁帶不能太寬要有較高的光電轉換效率要有較高的光電轉換效率材料本身對環境不造成污染材料本身對環境不造成污染材料便于工業化生產且材料性能穩定材料便于工業化生產且材料性能穩定3按照材料分：按照材料分：一一.太陽電池的分類太陽電池的分類4按照發展狀況分：按照發展狀況分：5硅太陽能電池可分為硅太陽能電池可分為：單晶硅太陽能電池單晶硅太陽能電池多晶硅薄膜太陽能電池多晶硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池1.1.單晶硅太陽能電池單晶硅太陽能電池

2、 單晶硅太陽能電池，是以高純的單晶硅棒為原料的太陽單晶硅太陽能電池，是以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池，其轉換效率最高，技術也最為成熟。高性能單晶硅能電池，其轉換效率最高，技術也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的熱加工處理工藝基電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的熱加工處理工藝基礎上。礎上。二二. .各類太陽能電池的制造方法及研究狀況各類太陽能電池的制造方法及研究狀況6 生產工藝：生產工藝： 導電玻璃導電玻璃 膜切割膜切割 清洗清洗 檢測檢測 鍍鋁電極鍍鋁電極 沉積沉積PN結結 老化老化 檢測檢測 封裝封裝 成品檢測成品檢測7p 德國費萊堡太陽能系統研究所德國費萊堡太

3、陽能系統研究所保持著世界領先水平保持著世界領先水平電池轉電池轉化效率超過化效率超過23%，最大值可達，最大值可達23.3。p Kyocera公司公司(日本京瓷公司日本京瓷公司)制備的大面積單電晶太陽能電制備的大面積單電晶太陽能電池轉換效率池轉換效率19.44%。p 北京太陽能研究所北京太陽能研究所研制的平面高效單晶硅電池研制的平面高效單晶硅電池（2cm2cm）轉換效率達）轉換效率達19.79%，刻槽埋柵電極晶體硅，刻槽埋柵電極晶體硅電池（電池（5cm5cm）轉換效率達）轉換效率達8.6%。 單晶硅太陽能電池轉換效率最高，由于受單晶硅材料單晶硅太陽能電池轉換效率最高，由于受單晶硅材料價格價格 及

4、繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅電池成本價格較及繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅電池成本價格較高，要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節省高質高，要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節省高質量材料，量材料，尋找單晶硅電池的替代產品尋找單晶硅電池的替代產品，現在發展了薄膜太，現在發展了薄膜太陽能電池，其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽陽能電池，其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池就是典型代表。能電池就是典型代表。82.多晶硅太陽能電池多晶硅太陽能電池 多晶硅薄膜太陽電池是將多晶硅薄膜生長在低成本的多晶硅薄膜太陽電池是將多晶硅薄膜生長在低成本的襯底材料上，用相對薄的晶體硅層作為太陽

5、電池的激活層襯底材料上，用相對薄的晶體硅層作為太陽電池的激活層, , 不僅保持了晶體硅太陽電池的高性能和穩定性不僅保持了晶體硅太陽電池的高性能和穩定性, , 而且材料而且材料的用量大幅度下降的用量大幅度下降, , 明顯地降低了電池成本。多晶硅薄膜明顯地降低了電池成本。多晶硅薄膜太陽電池的工作原理與其它太陽電池一樣太陽電池的工作原理與其它太陽電池一樣, , 是基于太陽光是基于太陽光與半導體材料的作用而形成光伏效應。與半導體材料的作用而形成光伏效應。 常用制備方法：常用制備方法： 低壓化學氣相沉積法（低壓化學氣相沉積法（LPCVD） 等離子增強化學氣相沉積（等離子增強化學氣相沉積（PECVD） 液

6、相外延法（液相外延法（LPPE） 濺射沉積法濺射沉積法化學氣相沉積法化學氣相沉積法9反應氣體反應氣體SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或或SiH4 （一定保護氣氛下）一定保護氣氛下）硅原子硅原子沉積在加熱的襯底上沉積在加熱的襯底上 （ 襯底材料襯底材料為為Si、SiO2、Si3N4等等 ） 存在問題：存在問題：非硅襯底上很難形成較大的晶粒非硅襯底上很難形成較大的晶粒，容易在晶粒容易在晶粒間形間形 成空隙成空隙 解決方法：解決方法：先用先用 LPCVD 在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層層,再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然后再在這再將這層非晶硅層退火，得到較

7、大的晶粒，然后再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜。層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜。 10p 德國費萊堡太陽能研究所采用區館再結晶技術在德國費萊堡太陽能研究所采用區館再結晶技術在FZSiFZSi襯底襯底上制得的多晶硅電池轉換效率為上制得的多晶硅電池轉換效率為1919。p 日本三菱公司用上述方法制備的電池，效率達日本三菱公司用上述方法制備的電池，效率達16.42%16.42%。p 美國美國 Astropower 公司采用公司采用 LPPE 制備的電池效率達制備的電池效率達 12.2%12.2%。 多晶硅薄膜電池由于所使用的硅較單晶硅少，又無效多晶硅薄膜電池由于所使用的硅較單晶硅少，又無效率衰退問題，并且

8、有可能在廉價襯底材料上制備，其成本率衰退問題，并且有可能在廉價襯底材料上制備，其成本遠低于單晶硅電池，而效率高于非晶硅薄膜電池，因此，遠低于單晶硅電池，而效率高于非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地位。位。113.非晶硅薄膜太陽能電池非晶硅薄膜太陽能電池 非晶硅薄膜太陽能電池所采用的硅為非晶硅薄膜太陽能電池所采用的硅為a-Si。其基本結構不其基本結構不是是pn結而是結而是pin結結。摻硼形成。摻硼形成p區，摻磷形成區，摻磷形成n區，區，i為非為非雜質或輕摻雜的本征層。雜質或輕摻雜的本征層。12突出特點：突出特

9、點：材料和制造工藝成本低。材料和制造工藝成本低。制作工藝為低溫工藝（制作工藝為低溫工藝（100-300），耗能較低。），耗能較低。易于形成大規模生產能力，生產可全流程自動化。易于形成大規模生產能力，生產可全流程自動化。品種多，用途廣。品種多，用途廣。存在問題：存在問題：光學帶隙為光學帶隙為1.7eV1.7eV對長波區域不敏感對長波區域不敏感轉換效率低轉換效率低光致衰退效應光致衰退效應: :光電效率隨著光照時間的延續而衰減光電效率隨著光照時間的延續而衰減解決途徑：制備疊層太陽能電池，即在制備的解決途徑：制備疊層太陽能電池，即在制備的p p-i-i-n n單結太陽能，單結太陽能， 電池上再沉一個或

10、多個電池上再沉一個或多個p-i-np-i-n子電池制得。子電池制得。13 生產方法：生產方法： 反應濺射法、反應濺射法、PECVD法、法、LPCVD法法。 反應氣體：反應氣體： H2稀釋的稀釋的SiH4 襯底材料：玻璃、不銹鋼等襯底材料：玻璃、不銹鋼等14p 美國聯合太陽能公司（美國聯合太陽能公司（VSSC）制得的制得的單結太陽能電池單結太陽能電池最高最高轉換效率為轉換效率為9.3%，三帶隙三疊層電池三帶隙三疊層電池最高轉換效率為最高轉換效率為13(在小面積上在小面積上0. 5cm0.5cm)。p 日本中央研究院日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅電池的轉采用一系列新措施，制得的非晶硅

11、電池的轉換效率為換效率為13.2。p 國內關于非晶硅薄膜電池國內關于非晶硅薄膜電池，尤其疊層太陽能電池的研究并不，尤其疊層太陽能電池的研究并不多，多，南開大學耿新華南開大學耿新華等用工業用材料等用工業用材料，以鋁電極制備出面積，以鋁電極制備出面積為為20cm20cm、轉換效率為、轉換效率為8.28的疊層太陽能電池。的疊層太陽能電池。 由于具有相對較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等由于具有相對較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等特點，有著極大的潛力。但其穩定性不高，直接影響實際應特點，有著極大的潛力。但其穩定性不高，直接影響實際應用。若進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題，非晶硅大用。若進一步

12、解決穩定性問題及提高轉換率問題，非晶硅大陽能電池將是太陽能電池的主要發展產品之一。陽能電池將是太陽能電池的主要發展產品之一。15三種硅基太陽能電池性能分析三種硅基太陽能電池性能分析種類種類優勢優勢劣勢劣勢轉換效率轉換效率單晶硅太陽能單晶硅太陽能電池電池轉化效率最高，轉化效率最高，技術最為成技術最為成熟熟硅消耗量大，成本硅消耗量大，成本高，工藝復雜高，工藝復雜16%-20%16%-20%多晶硅太陽能多晶硅太陽能電池電池轉化效率較高轉化效率較高多晶硅生產工藝復多晶硅生產工藝復雜，供應受限雜，供應受限制制14%-16%14%-16%非晶硅薄膜太非晶硅薄膜太陽能電池陽能電池成本低，可大成本低，可大規模

13、生產規模生產轉換效率不高，光轉換效率不高，光致衰退效率致衰退效率9%-13%9%-13%非晶硅太陽能電池最終將取代單晶硅太陽能電池非晶硅太陽能電池最終將取代單晶硅太陽能電池16太陽能發電宗旨：降低成本和提高效率17多元化合物薄膜太陽能電池多元化合物薄膜太陽能電池 多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵化鎵III-VIII-V族化合物、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜電池等。族化合物、硫化鎘、碲化鎘及銅銦硒薄膜電池等。 硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較

14、單晶硅電池低，并且也易于大規模生產，電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規模生產，但由于鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，并不是晶但由于鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代產品。體硅太陽能電池最理想的替代產品。 砷化鎵砷化鎵III-VIII-V化合物電池的轉換效率可達化合物電池的轉換效率可達28%28%，砷化鎵化合，砷化鎵化合物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照物材料具有十分理想的光學帶隙以及較高的吸收效率，抗輻照能力強，對熱不敏感，適合于制造高效單結電池。但是砷化鎵能力強，對熱不敏感，適合于制造高效單結電池。但是砷化鎵材料

15、的價格不菲，因而在很大程度上限制了用砷化鎵電池的普材料的價格不菲，因而在很大程度上限制了用砷化鎵電池的普及。及。18多元化合物薄膜太陽能電池多元化合物薄膜太陽能電池 銅銦硒薄膜電池（簡稱銅銦硒薄膜電池（簡稱CIS）適合光電轉換，不存在光致衰退）適合光電轉換，不存在光致衰退效應的問題，轉換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和效應的問題，轉換效率和多晶硅一樣。具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今后發展太能電池的一個重要方向。唯一工藝簡單等優點，將成為今后發展太能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這的問題是材料的來源，由于銦和硒都是比較

16、稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。類電池的發展又必然受到限制。金屬柵狀電極金屬柵狀電極減反射膜減反射膜窗口層窗口層(ZnO)過渡層過渡層(CdS)光吸收層光吸收層(CIS)金屬背電極金屬背電極(MO)玻璃襯底玻璃襯底19有機化合物太陽能電池有機化合物太陽能電池 有機太陽能電池以有光敏性質的有機物作為半導體材料，有機太陽能電池以有光敏性質的有機物作為半導體材料，以光伏效應而產生電壓形成電流。有機太陽能電池按照半導體以光伏效應而產生電壓形成電流。有機太陽能電池按照半導體的材料可以分為單質結結構、的材料可以分為單質結結構、pnpn異質結結構和染料敏化納米晶異質結結構和染料敏化納米晶結構

17、。結構。 根據有關調查數據，根據有關調查數據，有機太陽能電池的成本平均只有硅太有機太陽能電池的成本平均只有硅太陽能電池的陽能電池的10%-20%10%-20%；然而，目前市場上的有機太陽能電池的；然而，目前市場上的有機太陽能電池的光電轉換效率最高只有光電轉換效率最高只有10%10%，這是制約其全面推廣的主要問題。，這是制約其全面推廣的主要問題。因此，如何提高光電轉換率是今后應該解決的重點問題。因此，如何提高光電轉換率是今后應該解決的重點問題。20有機化合物太陽能電池有機化合物太陽能電池2009年4月26日nature photonics上的高效單結電池21敏化納米晶太陽能電池敏化納米晶太陽能電

18、池 染料敏化染料敏化TiO2太陽電池實際上是一種光電化學電池。太陽電池實際上是一種光電化學電池。1991年，瑞士洛桑高等工業學院年，瑞士洛桑高等工業學院(EPFL)的的 Michael Grtzel 教授領教授領導的研究小組用廉價的寬帶隙氧化物半導體導的研究小組用廉價的寬帶隙氧化物半導體TiO2制備成納米晶制備成納米晶薄膜薄膜,薄膜上吸附大量羧酸薄膜上吸附大量羧酸-聯吡啶聯吡啶Ru(II)的配合物的敏化染料，的配合物的敏化染料，并選用含氧化還原電對的低揮發性鹽作為電解質，研制成一種并選用含氧化還原電對的低揮發性鹽作為電解質，研制成一種稱為染料敏化納米晶太陽能電池稱為染料敏化納米晶太陽能電池 。

19、 納米晶納米晶TiO2 太陽能電池的優點在于它廉價的成本和簡單的太陽能電池的優點在于它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在 10%以上，制作成本僅以上，制作成本僅為硅太陽電池的為硅太陽電池的 1/51/10 , 壽命能達到壽命能達到 20年以上。但此類電池年以上。但此類電池的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。22基本原理：基本原理： 染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的子快速注入到緊鄰的TiO2

20、導帶，染料中失去的電子則很快從電導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入解質中得到補償，進入 TiO2 導帶中的電于最終進入導電膜導帶中的電于最終進入導電膜 , 然然后通過外回路產生光電流。后通過外回路產生光電流。23敏化納米晶太陽能電池24聚合物多層修飾電極型太陽能電池聚合物多層修飾電極型太陽能電池 以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池以有機聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制造的研究方向。由于有機材料柔性好，制作容易，材料來制造的研究方向。由于有機材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本低等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉源廣泛，成本低等優勢，從而對

21、大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。價電能具有重要意義。 以有機材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使以有機材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。能否發展為具有實用意義的產品，還有待于進一步研究探索能否發展為具有實用意義的產品，還有待于進一步研究探索。25各類太能能性能比較各類太能能性能比較010203040單晶硅多晶硅非晶硅砷化鎵碲化鎘硒化銅銦納米晶硅微晶硅聚合硅幾種材料能源轉換效率幾種材料能源轉換效率能源轉換效率（%）26各類太陽能性能比較各類太陽能性能比較種類種

22、類材料材料太陽能太陽能單電池單電池效率效率太陽能太陽能電池模電池模塊效率塊效率主要制備方主要制備方法法優點優點缺點缺點硅系硅系太陽太陽能電能電池池單晶單晶硅硅1524%1320%表面結構化表面結構化發射區鈍化發射區鈍化分區摻雜分區摻雜效率最高效率最高技術成熟技術成熟工藝繁工藝繁瑣瑣成本高成本高多晶多晶硅硅1017%1015%化學氣相沉化學氣相沉積法積法液相外延法液相外延法濺射沉積法濺射沉積法無效率衰退無效率衰退問題問題成本遠低于成本遠低于單晶硅單晶硅效率低效率低于單晶于單晶硅硅非晶非晶硅硅813%510%反應濺射法反應濺射法PECVD法法LPCVD法法成本較低成本較低轉換效率較轉換效率較高高穩

23、定性穩定性不高不高27各類太陽能性能比較各類太陽能性能比較種類種類材料材料 單電池單電池效率效率模塊效率模塊效率主要制備主要制備方法方法優點優點缺點缺點多元化合物多元化合物薄膜太陽能薄膜太陽能電池電池砷化鎵砷化鎵 19 32%2330%MOVPE和和LPPE技術技術效率較高效率較高成本較單成本較單晶硅低晶硅低易于規模易于規模生產生產原材料鎘原材料鎘有劇毒有劇毒碲化鎘碲化鎘 1015%710%銅銦硒銅銦硒 1012%810%真空蒸鍍真空蒸鍍法和硒化法和硒化法法價格低廉價格低廉性能良好性能良好工藝簡單工藝簡單原材料來原材料來源比較有源比較有限限納米晶化學太陽能電池納米晶化學太陽能電池811%58%

24、溶膠凝膠溶膠凝膠法法水熱反應水熱反應濺射法濺射法成本低廉成本低廉工藝簡單工藝簡單性能穩定性能穩定聚合物多層修飾電極型太聚合物多層修飾電極型太陽能電池陽能電池 35%處于研發處于研發當中當中易制作易制作材料廣泛材料廣泛成本低成本低壽命短壽命短28各類太陽能市場份額各類太陽能市場份額29Ch5 單晶硅太陽電池 單晶硅太陽能電池是最早發展起來的。單晶硅太陽能電池是最早發展起來的。1954年，恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室，首次制成了年，恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室，首次制成了實用的單晶太陽電池，效率為實用的單晶太陽電池，效率為6%，這也是世界上這也是世界上第一個實用的太陽能電池第一個實用的太陽能電池。

25、目前，單晶硅電池是除。目前，單晶硅電池是除了了GaAs以外效率最高的太陽能電池，穩定性好，以外效率最高的太陽能電池，穩定性好，并且實現了規模化生產。并且實現了規?；a。單結晶硅太陽電池 SINGLE CRYSTAL30 最新動態是單晶硅向超薄、高效發展。不久將來，可有100um左右甚至更薄的單晶硅電池問世。德國的研究已經證40um的單晶硅電池的效率可達20%，有可能借助改進的生產工藝實現超薄單晶硅電池的工業化生產，并可能達到已在實驗室獲得的效率值。 單晶硅電池在實驗室實現的轉換效率可達24.7%，為澳大利亞南威爾士大學創造并保持。31 熔融的單質硅在凝固時硅原子以金剛石晶格排列成三維空間長程

26、有序的形式成為單晶硅。 單晶硅具有準金屬的物理性質，有較弱的導電性，其電導率隨溫度的升高而增加，有顯著的半導電性。超純的單晶硅是本征半導體。在超純單晶硅中摻入微量的A 族元素，如硼可提高其導電的程度，而形成p型硅半導體；如摻入微量的A族元素，如磷或砷也可提高導電程度，形成n型硅半導體。 單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無定形硅，然后用直拉法或懸浮區熔法從熔體中生長出棒狀單晶硅。 單晶硅電池的基本結構多為n+/p型，多以p型單晶硅片為基片，其電阻率范圍為1-3cm，厚度一般為200-300um。 由于單晶硅材料大都來自半導體工業退下的廢次品，因而一些廠家利用的硅片厚度達到0.5-0.7mm，由于

27、這些硅片的質量完全滿足太陽電池的要求，用來做太陽能電池可得到很好的效果，一般很容易達到15%以上。一、單晶硅太陽電池的基本結構一、單晶硅太陽電池的基本結構 3233 硅原子的外層硅原子的外層 電子殼層中有電子殼層中有4個電子。個電子。受到原子核受到原子核的束縛比較小，的束縛比較小，如果得到足夠的能量，如果得到足夠的能量，會擺脫原子會擺脫原子核的束縛而成為自由電子，并同時在原來位置留出核的束縛而成為自由電子，并同時在原來位置留出一個空穴一個空穴。電子帶負電；空穴帶正電。電子帶負電；空穴帶正電。 在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數目是相等在純凈的硅晶體中，自由電子和空穴的數目是相等的。的。 二二

28、. . 硅太陽電池的工作原理硅太陽電池的工作原理34硅原子的共價鍵結構硅原子的共價鍵結構摻入摻入5價雜質的價雜質的4價半導體，就價半導體，就成了電子導電類型的半導體，成了電子導電類型的半導體，也稱為也稱為n型半導體。型半導體。 因此摻入因此摻入3價雜質的價雜質的4價半導體，價半導體，也稱為也稱為p型半導體。型半導體。35單晶硅太陽電池的工作原理可以概括成下面幾個主要過程： 1. 必須有光的照射，可以是單色光、太陽光或模擬太陽光源等； 2. 光子注入到單晶硅半導體后，激發出電子-空穴對。這些電子-空穴應有足夠的壽命，在它們被分離之前不會復合消失； 3. 必須有一個靜電場，在靜電場的作用下，電子-

29、空穴對被分離，電子集中在一邊，空穴集中在另一邊。絕大部分單晶硅太陽電池利用PN結勢壘區的靜電場實現分離電子一空穴對的目的，PN結是單晶硅太陽電池的“心臟”部分；4. 被分離的電子和空穴，經由電極收集輸出到電池體外，形成電流。36當晶片受光后，當晶片受光后，PN結結中，中，N型半導體的空型半導體的空穴往穴往P型區移動型區移動，而而P型區中的電子往型區中的電子往N型型區移動，區移動，從而形成從從而形成從N型區到型區到P型區的電流。型區的電流。然后在然后在PN結中形成電結中形成電勢差，這就形成了勢差，這就形成了電電源源。37 單晶硅太陽電池其特征如下： (1) 原料硅的藏量豐富。由于太陽光的密度極低

30、，故實用上需要大面積的太陽電池，因此在原材料的供給上相當重要，且Si材料本身對環境影響極低。 (2) 單晶硅制造技術或p-n接合制作技術，為電子學上Si集成電路的基礎技術，隨著技術成熟度增加而進步神速。 (3) Si 的密度低，材料輕。特別是應力相當強，即使厚度在50m 以下的薄板，強度也夠。 (4) 與多晶硅及非晶硅太陽電池比較，其轉換效率較高。 (5) 發電特性極穩定。在燈塔與人造衛星實用上，約有20年耐久性。 (6) 由于能階構造屬于間接遷移型，在太陽光譜的主區域上，光吸收系數只有103cm-1 程度，相當小。故為吸收太陽光譜，需要100m 厚的硅。 三、單晶硅太陽電池的特點三、單晶硅太

31、陽電池的特點 38四、單晶硅光電池制備工藝流程四、單晶硅光電池制備工藝流程391.由砂還原為冶金級硅由砂還原為冶金級硅 硅是地殼中蘊藏量第硅是地殼中蘊藏量第二豐富的元素。提煉硅二豐富的元素。提煉硅的原始材料是的原始材料是SiO2，它，它是砂的主要成分。然而，是砂的主要成分。然而，在目前工業提煉工藝中，在目前工業提煉工藝中，采用的是采用的是SiO2的結晶態，的結晶態，即石英巖。石英巖在大即石英巖。石英巖在大型電弧爐中用碳型電弧爐中用碳(木屑、木屑、焦炭和煤的混合物焦炭和煤的混合物)按照按照下列反應方程式還原：下列反應方程式還原：40 詳細的工藝程序是，用詳細的工藝程序是，用HCl把細碎的冶金級磚

32、顆粒變成流體。把細碎的冶金級磚顆粒變成流體。用銅催化劑加速反應進行：用銅催化劑加速反應進行：412.半導體級多晶硅轉變為單晶硅片半導體級多晶硅轉變為單晶硅片42五、制作電池五、制作電池43工序一，硅片清洗制絨工序一，硅片清洗制絨: 機械切片以后會在硅片表面形成機械切片以后會在硅片表面形成1040微米的損傷微米的損傷層，且表面有油脂、松香、石蠟、金屬離子等雜質。層，且表面有油脂、松香、石蠟、金屬離子等雜質。 工藝目的；主要是去除油脂、松香、石蠟等雜質。工藝目的；主要是去除油脂、松香、石蠟等雜質。 工藝原理；超聲振動使油珠滾落，物理去油。工藝原理；超聲振動使油珠滾落，物理去油。 制作絨面，減少反射

33、，提升硅片對光吸收效率。制作絨面，減少反射，提升硅片對光吸收效率。 在硅片表面制作絨面，形成減反射織構，降低表面在硅片表面制作絨面，形成減反射織構，降低表面反射率反射率；利用；利用Si在稀在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成在硅片表面形成3-6 微米的金字塔結構，這樣光照微米的金字塔結構，這樣光照在硅片表面便會經過多次反射和折射，增加了對光在硅片表面便會經過多次反射和折射，增加了對光的吸收；的吸收； 44 條件；一定量的去離子水，溫度條件；一定量的去離子水，溫度6090，時間，時間1040min。生產常用生產常用NaOH質量分數質量分數1%左右，左右，Na2S

34、iO3 1.5%2%，乙醇或異丙醇每次約加，乙醇或異丙醇每次約加200400ml (50L混合液）。溫度混合液）。溫度855,時間時間1545min，具體工藝據硅片種類、減薄后厚度和上次，具體工藝據硅片種類、減薄后厚度和上次生產情況而定。生產情況而定。 質量目標：絨面后硅片表面顏色深灰無亮點、均勻、質量目標：絨面后硅片表面顏色深灰無亮點、均勻、氣泡印小，無籃腳印、白花等現象。氣泡印小，無籃腳印、白花等現象。400倍顯微鏡下倍顯微鏡下大小符合標準，倒金字塔結構均勻。大小符合標準，倒金字塔結構均勻。45表面絨面化表面絨面化 由于硅片用由于硅片用P P型（型（100100）硅）硅片，片，可利用氫氧化

35、鈉溶液對單可利用氫氧化鈉溶液對單晶硅片進行各向異性腐蝕的特晶硅片進行各向異性腐蝕的特點來制備絨面點來制備絨面。當各向異性因。當各向異性因子子1010時（所謂各向異性因子時（所謂各向異性因子就是（就是（100100）面與（）面與（111111）面單）面單晶硅腐蝕速率之比），可以得晶硅腐蝕速率之比），可以得到整齊均勻的金字塔形的角錐到整齊均勻的金字塔形的角錐體組成的絨面。體組成的絨面。絨面具有受光絨面具有受光面積大，反射率低的特點?？擅娣e大，反射率低的特點?？商岣邌尉Ч杼栯姵氐亩搪冯娞岣邌尉Ч杼栯姵氐亩搪冯娏?，從而提高太陽電池的光電流，從而提高太陽電池的光電轉換效率轉換效率。 46 金字塔形角

36、錐體的表面積金字塔形角錐體的表面積S0S0等于等于四個邊長為四個邊長為a a正三角形正三角形S S之和之和 由此可見有絨面的受光面積比光由此可見有絨面的受光面積比光面提高了面提高了1.7321.732倍。倍。20a3a23a214S絨面受光面積絨面受光面積47 當一束強度為當一束強度為E0E0的光投射到圖中的的光投射到圖中的A A點，產生反射光點，產生反射光1 1和進入硅中的折射光和進入硅中的折射光2 2。反射光。反射光1 1可以繼續投射到另一方可以繼續投射到另一方錐的錐的B B點，產生二次反射光點，產生二次反射光3 3和進入半導體的折射光和進入半導體的折射光4 4；而對光面電池就不產生這第二

37、次的入射。經計算可知還有而對光面電池就不產生這第二次的入射。經計算可知還有11%11%的二次反射光可能進行第三次反射和折射，由此可算得的二次反射光可能進行第三次反射和折射，由此可算得絨面的反射率為絨面的反射率為9.04%9.04%。絨面反射率絨面反射率4849漂洗 目的；去除氧化層（目的；去除氧化層（SiO2）。）。 原理；原理；SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 條件；條件；HF溶液溶液8%10%，時間，時間10min。注注清洗工藝每個環節完成之后，均需用去離子水清洗工藝每個環節完成之后，均需用去離子水將硅片沖洗干凈，以免殘留藥液影響下個環節的將硅片沖洗干凈，以免殘留藥液影響下個環節的

38、正常進行正常進行。 去離子水是指純水，指的是將水中的強電解質去去離子水是指純水，指的是將水中的強電解質去除并且將弱電解質去除到一定程度的水。其電阻除并且將弱電解質去除到一定程度的水。其電阻率越大，電導率約小則級別越高。率越大，電導率約小則級別越高。50工序二，擴散工序二，擴散/制結：制結： 硅片的單硅片的單/雙面液態源磷擴散，制作雙面液態源磷擴散，制作N型發型發射極區，以形成光電轉換的基本結構：射極區，以形成光電轉換的基本結構：PN結。結。 POCl3 液態分子在液態分子在N2 載氣的攜帶下進入載氣的攜帶下進入爐管，在高溫下經過一系列化學反應磷原子被爐管，在高溫下經過一系列化學反應磷原子被置換

39、，并擴散進入硅片表面，激活形成置換，并擴散進入硅片表面，激活形成N型摻型摻雜，與雜，與P型襯底形成型襯底形成PN結。主要的化學反應式結。主要的化學反應式如下：如下： 4POCl3+3O22P2O5+6Cl2 2P2O5+5Si5SiO2+4P51載氣通過液態三氯氧磷，混入少量氧后排放到有硅片的加熱爐載氣通過液態三氯氧磷，混入少量氧后排放到有硅片的加熱爐管，如此管，如此來，硅片表面就生成含磷的氧化層。在爐溫下來，硅片表面就生成含磷的氧化層。在爐溫下(800一一900)，磷從氧化層擴散到硅中。約，磷從氧化層擴散到硅中。約20min之后，靠近硅之后，靠近硅片表面的區域，磷雜質的濃度超過硼雜質，從而制

40、得一層薄的、片表面的區域，磷雜質的濃度超過硼雜質，從而制得一層薄的、重摻雜的重摻雜的n型區，在往后的工序中，再除去氧化層和電池側面型區，在往后的工序中，再除去氧化層和電池側面及背面的結，得到圖中所示的結構。及背面的結，得到圖中所示的結構。5253擴散爐54工序三工序三.等離子刻邊：等離子刻邊： 去除擴散后硅片周邊形成的短路環； 55刻蝕 目的；去除周邊短路環。 原理：在輝光放電條件下，CF4和O2生成等離子體，交替對周邊作用，使周邊電阻增大。 CF4C4+4F- O22O2- F+SiSiF4 SiF4揮發性高，隨即被抽走。 工藝條件：CF4O2=101 板流：0.350.4A 板壓：1.52

41、KV 壓強：80120Pa 刻蝕時間：1016min質量目標;刻邊電阻大于5K，刻邊寬度12mm間。56刻蝕過程的主要反應 放電過程e-+CF4CF3+F+2e e-+CF4CF3+F+e-e-+CF3CF2+F+e- O2+e-2O+e- 腐蝕過程Si+4FSiF4 3Si+4CF34C+3SiF42C+3OCO+CO257工序四工序四.去除磷硅玻璃：去除磷硅玻璃： 去除硅片表面氧化層及擴散時形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有P2O5的SiO2層）。 58洗磷 目的：去除硅片表面氧化層及擴散時形成的磷硅玻璃(磷硅玻璃是指P2O5與SiO2的混合物）。 原理：P2O5溶于HF酸 SiO2+6HF

42、=H2SiF6+2H2O H2SiF6可溶于水 條件：HF濃度8-10 洗磷后需用去離子水將硅片沖洗干凈并甩干。 5960 目的表面鈍化和減少光的反射，降低載流子復合速度和增加光的吸收。 PECVD即等離子體增強化學氣相淀積設備，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition； 制作減少硅片表面反射的SiN 薄膜（80nm）； 反應氣體為SIH4和NH3 原理：硅烷與氨氣反應生成氮化硅淀積在硅片表面形成減原理：硅烷與氨氣反應生成氮化硅淀積在硅片表面形成減反射膜。反應過程中有大量的氫離子注入，使硅片中懸掛反射膜。反應過程中有大量的氫離子注入，使硅片中懸掛鍵飽和

43、，達到表面鈍化和體鈍化的目的，有效降低了載流鍵飽和，達到表面鈍化和體鈍化的目的，有效降低了載流子的復合，提高了電池的短路電流和開路電壓。子的復合，提高了電池的短路電流和開路電壓。 SiH4+NH3Si3N4+10H2 工序五，工序五，PECVD：61PECVDPECVD鍍鍍SiNx:HSiNx:H薄膜薄膜- -平板式平板式P PECVDECVD62PECVD（德）工藝步驟及條件 工藝步驟：分17步。進舟慢抽真空快抽真空調壓恒溫恒壓檢漏調壓淀積淀積淀積抽真空稀釋尾氣清洗抽真空抽真空充氮退舟。 條件：溫度480，淀積壓強200Pa，射頻功率1800W，抽空設定壓強0.5pa，進出舟設定15%。 質

44、量目標：淀積后表面顏色深藍且均勻。63管式PECVD64工序六，絲網印刷：工序六，絲網印刷： 用絲網印刷的方法，完成用絲網印刷的方法，完成背場、背電極、正柵線電背場、背電極、正柵線電極的制作極的制作，以便引出產生的光生電流；，以便引出產生的光生電流； 工藝原理：工藝原理： 給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過燒結給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過燒結后形成歐姆接觸，使電流有效輸出；后形成歐姆接觸，使電流有效輸出； 正面電極用正面電極用Ag金屬漿料，通常印成柵線狀，在實現金屬漿料，通常印成柵線狀，在實現良好接觸的同時使光線有較高的透過率；背面通常良好接觸的同時使光線有較高的透過率；背面

45、通常用用Al金屬漿料印滿整個背面，一是為了克服由于電金屬漿料印滿整個背面，一是為了克服由于電池串聯而引起的電阻，二是減少背面的復合；池串聯而引起的電阻，二是減少背面的復合； 背電極印刷及烘干（銀漿或鋁漿）；背電場印刷及烘干背電極印刷及烘干（銀漿或鋁漿）；背電場印刷及烘干（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。（鋁漿）；正面電極印刷（銀漿）。65絲網印刷工藝步驟及要求 工藝步驟：背極（銀漿） 烘干背場（鋁漿） 烘干柵極（銀漿) 烘干。 要求：背極厚度小于20微米，烘干溫度設定160 200。 背場厚度2035微米，具體根據片源而定。烘干溫度160240，具體根據漿料確定。 柵極要求印刷圖案完整、清晰、均

46、勻、對稱，無 漏漿及較大斷線。烘干溫度160240，具體據漿料確定。66印刷達標的電池片6768工序七工序七. 烘干和燒結烘干和燒結:目的及工作原理：目的及工作原理： 烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發（前烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發（前3個區）；在個區）；在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸（中背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸（中間間3個區）；鋁硅合金過程實際上是一個對硅進行個區）；鋁硅合金過程實際上是一個對硅進行P摻雜的摻雜的過程，需加熱到鋁硅共熔點（過程，需加熱到鋁硅共熔點（577）以上。經過合金化）以上。經過合金化后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固

47、出來，形成后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固出來，形成含有少量鋁的結晶層，它補償了含有少量鋁的結晶層，它補償了N層中的施主雜質，從而層中的施主雜質，從而得到以鋁為受主雜質的得到以鋁為受主雜質的P層，達到了消除背結的目的。層，達到了消除背結的目的。 在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸和遮光率；在正面形成銀硅合金，形成良好的接觸和遮光率；Ag漿料漿料中的玻璃添加料在高溫（中的玻璃添加料在高溫（700度）下燒穿度）下燒穿SiN膜，使得膜，使得Ag金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點（金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點（760度）以上進行合度）以上進行合金化。金化。69燒結工藝條件 燒結工藝較為靈活，設定

48、時應考慮以下因素： 燒結爐的特點，如燒結溫區數目，高溫區長度，帶速設定等等。 原始硅片的電阻率。 絨面后硅片厚度。 擴散后方塊電阻 印刷背場厚度。70網帶式燒結爐71 工序八，檢驗和分級: 用自動分選機將電池按轉化率分級 檢驗并包裝72六六.太陽能電池封裝成太陽能電池組件太陽能電池封裝成太陽能電池組件 太陽能電池之所以需要封裝不僅僅是為了提供機械上的防護，而且也是為太陽能電池之所以需要封裝不僅僅是為了提供機械上的防護，而且也是為了提供電絕緣及一定程度的化學防護。這種封裝為支持易碎的電池及易彎了提供電絕緣及一定程度的化學防護。這種封裝為支持易碎的電池及易彎曲的互聯條提供了機械剛性，同時也為冰雹、

49、鳥類以及墜落或投擲到組件曲的互聯條提供了機械剛性，同時也為冰雹、鳥類以及墜落或投擲到組件上的物體所可能引起的機械損傷提供了防護。上的物體所可能引起的機械損傷提供了防護。封裝還保護金屬電極及互聯封裝還保護金屬電極及互聯條免受大氣中腐蝕性元素的腐蝕條免受大氣中腐蝕性元素的腐蝕。最后，。最后，封裝也為電池組合板產生的電從封裝也為電池組合板產生的電從提供電絕緣提供電絕緣。封裝的耐久性將決定組件的最終工作壽命，理論上，此壽命。封裝的耐久性將決定組件的最終工作壽命，理論上，此壽命可達可達20年或更長。年或更長。73太陽能電池的品質要求 盡可能高的轉換效率 表面狀況良好（顏色均勻，圖案完整、清晰、對稱）。

50、低損耗（硅片破損率低）。 彎曲度小。生產高效率電池片應具備的條件 工藝有優良的工藝并且與設備匹配。 設備穩定性好，維修頻率低，日損耗小精確度高，便于標準化生產，操作簡單安全，配套設施齊全。 環境凈化級別達標，避免產品污染。 操作按照SOP操作，避免污染。 原材料及輔助用料用料品質達標。741 、硅片腐蝕、硅片腐蝕以去除硅片表面機械切痕與損傷，是太陽電池制造的第一道以去除硅片表面機械切痕與損傷，是太陽電池制造的第一道常規工序，目前主要是通過化學腐蝕，可有效的消除由于切常規工序，目前主要是通過化學腐蝕，可有效的消除由于切片造成的表面損傷，同時還可制作絨面表面構造。片造成的表面損傷，同時還可制作絨面

51、表面構造。 p型硅片型硅片每面腐蝕深度可為每面腐蝕深度可為5-10um。、擴散制結、擴散制結多數廠家都選用型硅片來制作太陽電池，一般用多數廠家都選用型硅片來制作太陽電池，一般用POCl3液液態源作為擴散態源作為擴散源。磷擴散形成型層。擴散的最高溫度可達源。磷擴散形成型層。擴散的最高溫度可達到到800-900OC。這種方法制出的結均勻性好，方塊電阻的。這種方法制出的結均勻性好，方塊電阻的不均勻性小于不均勻性小于10，少子壽命可大于，少子壽命可大于10um.、減反射膜制備、減反射膜制備單晶硅的減反射膜主要為單晶硅的減反射膜主要為SiOx或或TiO2 一般采用熱氧化法或一般采用熱氧化法或常壓常壓CV

52、D工藝工藝.單晶硅光電池制備關鍵問題單晶硅光電池制備關鍵問題75、表面金屬化、表面金屬化 太陽電池制造的最后一道工序是印刷電極，最早采用真太陽電池制造的最后一道工序是印刷電極，最早采用真空蒸鍍或化學電鍍技術，而現在普遍采用絲網印刷法。電空蒸鍍或化學電鍍技術，而現在普遍采用絲網印刷法。電池正面的電極呈梳子狀形式或絲網樹枝狀結構，其形式和池正面的電極呈梳子狀形式或絲網樹枝狀結構，其形式和厚度是兩方面因素平衡的結果：一方面要有高的透過率；厚度是兩方面因素平衡的結果：一方面要有高的透過率；另一方面要保證柵網電極有一個盡可能低的接觸電阻。另一方面要保證柵網電極有一個盡可能低的接觸電阻。、檢測分級檢測分級

53、 電極印刷后到高溫燒結結束，整個太陽電池制造過程完電極印刷后到高溫燒結結束，整個太陽電池制造過程完成。為保證產品質量的一致性，通常要對每個電池測試，成。為保證產品質量的一致性，通常要對每個電池測試，并按電流和功率大小進行分類，可根據電池效率，每并按電流和功率大小進行分類，可根據電池效率，每0.4或或0.5分級包裝。但要使太陽電池能很好的滿足用戶發電分級包裝。但要使太陽電池能很好的滿足用戶發電需要，還需將太陽電池封裝成太陽電池組件。需要，還需將太陽電池封裝成太陽電池組件。76電池片測試電池片測試 主要測試太陽電池的基本特性：主要測試太陽電池的基本特性： 開路電壓開路電壓VOC、短路電流、短路電流

54、ISC、填充因子、填充因子FF、能量轉換效率、能量轉換效率。光電池的測試電路光電池的測試電路77PN結兩端的電流結兩端的電流 光電池處于零偏時，光電池處于零偏時，V0，流過，流過PN結的電流結的電流IIP ；光電池；光電池處于反偏時，流過處于反偏時，流過PN結的電流結的電流I IP - Is ，當光電池用作光電，當光電池用作光電轉換器時，必須處于零偏或反偏狀態。轉換器時，必須處于零偏或反偏狀態。光電流光電流IP與輸出光功率與輸出光功率Pi 之間的關系之間的關系： R 為響應率，為響應率，R 值隨入射光波長的不同而變化，對不同材料制值隨入射光波長的不同而變化，對不同材料制作的光電池作的光電池R值

55、分別在短波長和長波長處存在一截止波長。值分別在短波長和長波長處存在一截止波長。PKTevsIeII)1(/PiIRP78光電池的伏安特性光電池的伏安特性 下圖顯示了光電池的典型下圖顯示了光電池的典型I-V曲線。曲線。Pm為最大功率點。它的確為最大功率點。它的確定可用從光電池定可用從光電池I-V曲線上任意點向縱、橫坐標引垂線，垂線與曲線上任意點向縱、橫坐標引垂線，垂線與坐標軸保衛面積最大的點即為坐標軸保衛面積最大的點即為Pm。根據該特性曲線可以確定光根據該特性曲線可以確定光電池的電池的開路電壓、短路電流開路電壓、短路電流。79太陽能電池是一種少數載流子工作器件，少數載流子在太陽能電池是一種少數載

56、流子工作器件，少數載流子在電電池內的壽命決定了電池的轉換效率。池內的壽命決定了電池的轉換效率。少數載流子壽命定義為從其產生到其與空穴復合之間少數載流子壽命定義為從其產生到其與空穴復合之間所生所生存的時間。存的時間。要提高電池的轉換效率，就必須設法減少少數載流子要提高電池的轉換效率，就必須設法減少少數載流子在在電池內的復合，從而增加少數載流子的壽命。電池內的復合，從而增加少數載流子的壽命。82如何提高單晶硅光電池的效率801）體內復合。）體內復合。 減少晶體硅體內的復合，首先要選用適當的摻減少晶體硅體內的復合，首先要選用適當的摻雜濃度的雜濃度的襯底材料。提高晶體的質量，減少缺陷和雜質，是提高少襯

57、底材料。提高晶體的質量，減少缺陷和雜質，是提高少數載流子壽命的重要手段。數載流子壽命的重要手段。吸雜吸雜(gettering)工藝能有效的提高材料的質量工藝能有效的提高材料的質量,鈍化鈍化 (passivation)工藝能有效地減少晶體缺陷對少數載流子工藝能有效地減少晶體缺陷對少數載流子壽命的影響。壽命的影響。2）表面復合）表面復合 減少表面復合通常采用在硅表面生成一層介質膜如二氧減少表面復合通常采用在硅表面生成一層介質膜如二氧化硅化硅(SiO2)和氮化硅和氮化硅(SiN)。這種介質膜完善了晶體表面的懸。這種介質膜完善了晶體表面的懸掛鍵，從而達到表面掛鍵，從而達到表面 鈍化目的鈍化目的,另外一

58、種表面另外一種表面 鈍化的方法是鈍化的方法是在電池表面形成高低結在電池表面形成高低結(high-lowjunction)。這種結在表。這種結在表面產生一個電場面產生一個電場,從而排斥了少數載流子空穴向表面移動。從而排斥了少數載流子空穴向表面移動。影響少數載流子壽命的因素有影響少數載流子壽命的因素有813）電極區復合）電極區復合 減少電極區的復合可采用將電極區的摻雜濃減少電極區的復合可采用將電極區的摻雜濃度提高，從度提高，從而降低少數載流子在電極區的濃度。減少載流子在此區域而降低少數載流子在電極區的濃度。減少載流子在此區域的復合。的復合。 基于以上提高電池轉換效率的途徑，派生了多種高效晶基于以上

59、提高電池轉換效率的途徑，派生了多種高效晶體硅太陽能電池的設計和制造工藝。其中包括體硅太陽能電池的設計和制造工藝。其中包括PESC電池電池（發射結鈍化太陽電池）和表面刻槽絨面（發射結鈍化太陽電池）和表面刻槽絨面PESC 電池；背電池；背面點接觸電池（前后表面鈍化電池）；面點接觸電池（前后表面鈍化電池）；PERL電池（發射電池（發射結鈍化和背面點接觸電池）。由這些電池設計和工藝制造結鈍化和背面點接觸電池）。由這些電池設計和工藝制造出的電池的轉換效率均高于出的電池的轉換效率均高于20%，其中保持世界記錄，其中保持世界記錄（24.7%）的單晶硅和多晶硅電池（）的單晶硅和多晶硅電池（19.8%）的轉換效

60、率均）的轉換效率均是由是由PERL電池實現的。電池實現的。84824.2 多晶硅太陽電池 單晶硅太陽能電池雖有其優點，但因價格昂貴，單晶硅太陽能電池雖有其優點，但因價格昂貴，使得單晶硅太陽能電池在低價市場上的發展備受阻使得單晶硅太陽能電池在低價市場上的發展備受阻礙。而多晶硅太陽能電池則是以降低成本為優先考礙。而多晶硅太陽能電池則是以降低成本為優先考慮，其次才是效率。多晶硅太陽能電池降低成本的慮，其次才是效率。多晶硅太陽能電池降低成本的方式主要有三個，一是純化的過程沒有將雜質完全方式主要有三個，一是純化的過程沒有將雜質完全去除，二是使用較快速的方式讓硅結晶，三是避免去除，二是使用較快速的方式讓硅