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太陽電池的種類
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❐ 太陽電池的種類
太陽電池主要分為矽半導體與化合物半導體兩大類,其中矽半導體應用在民生或工業發電,又可以分為單晶矽晶圓、多晶矽薄片、非晶矽薄膜三種;砷化鎵半導體應用在國防或太空發電,又可以分為三五族化合物半導體、二六族化合物半導體、其他化合物半導體等,如<圖一>所示。
圖一 太陽電池的種類。
❐ 矽半導體太陽電池
矽半導體太陽電池又可以分為單晶矽晶圓、多晶矽薄片、非晶矽薄膜三種,如<圖二>所示:
➤單晶矽晶圓(Single crystal silicon):使用單晶的矽晶圓製作,如<圖二(a)>所示,由於單晶矽的固體原子排列得很整齊,因此導電性最好,吸收太陽光能產生電子的能量轉換效率最高,在不進行任何表面處理的情況下能量轉換效率可以達到13~15%,如果進行前面介紹的表面處理目前業界的製程能量轉換效率可以提升到大約25%,唯一的缺點就是製作不易,價格較高。
➤多晶矽薄片(Poly crystal silicon):使用多晶矽製作,如<圖二(b)>所示,由於多晶矽只有局部區域的原子排列得很整齊,這些局部區域的大小約在數百奈米(nm)左右,而且不同的區域之間原子排列的方向不同,會形成「晶界(Grain boundary)」,造成導電性較差,吸收太陽光能產生電子的能量轉換效率較低,在不進行任何表面處理的情況下能量轉換效率可以達到11~13%,但是製作容易,價格較低。
➤非晶矽薄膜(Amorphous silicon):使用非晶矽製作,如<圖二(c)>所示,由於非晶矽原子都排列得很混亂,所以導電性最差,吸收太陽光能產生電子的能量轉換效率很低,在不進行任何表面處理的情況下能量轉換效率大約只有5~7%,但是製作最容易,價格最低,目前廣泛地使用在太陽能計算機、太陽能電子錶等耗電量較小的電子產品上。
圖二 矽半導體太陽電池的種類。
資料來源:經濟部能源局。
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