太阳能电池板是一组将光能转化为电能的太阳能电池。许多太阳能电池板、电池、互连线路和逆变器组成了一个大型光伏系统，为住宅和商业应用发电。硅材料是制造太阳能电池板的最重要材料。大多数太阳能电池板是单晶或多晶模块。太阳能电池板的效率取决于它们的结构。这些面板在光入射到面板上的频率范围内产生电力。
与其他能源不同，太阳能电池板在发电时不会污染环境，除了与太阳能电池的生产和运输相关的污染。此外，太阳能电池板安装是免维护的，具有较长的使用寿命和静音运行。他们需要很少的维护，没有活动部件，可以有效地操作。尽管初始成本很高，但太阳能电池板系统现在越来越多地用于偏远村庄的发电，用于电气化、灌溉和抽水。
太阳能电池板制造所需材料
太阳能电池板的基本原料是纯硅。然而，在每个太阳能电池板中包围太阳能电池阵列的外部框架是由玻璃制成的。玻璃必须是高度透明的，以便阳光能穿透框架。此外，为了维护和安全起见，面板上使用的玻璃不应易碎。
太阳能电池板由晶体硅和非晶态硅两种形式构成。将晶体硅切割成1厘米厚的圆盘，并进行抛光，作为吸收光线的材料。太阳能电池板还采用冷却材料，以防止过热造成的损坏。另一方面，由非晶硅制成的电池板可以连续轧制，制成极薄的硅芯片，可以吸收太阳光谱的不同部分。与晶体形式相比，非晶硅在安装和运输过程中不易损坏。
该太阳能组件由金属框架中保护材料覆盖的硅半导体组成。所述保护材料具有附着在电池周围的透明丁基塑料或硅橡胶的密封剂。然后将细胞嵌入乙烯醋酸乙烯中。模块的背面涂有聚酯薄膜。这些电子元件是由铜制成的。
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图片来源:leichhardt.nsw.gov.au
制作太阳能电池板的步骤
制造传统多晶硅面板的步骤如下:
- 首先，在电弧炉中从石英中获得非常纯的半导体级多晶硅。通过碳弧的应用，可以得到熔融多晶硅和二氧化碳。
- 将得到的多晶硅加热到熔化温度，然后加入微量硼，形成p型半导体材料。
- 通过使用从熔融多晶硅中提取的晶种或将熔融多晶硅铸造在块体中形成铸锭或硅块。
- 使用线锯将铸锭切割成单独的晶圆，然后进行表面蚀刻工艺。太阳能电池通常采用六角形或矩形晶圆，因为它们可以完美地安装在一起。
- 一旦这些晶圆被清洗干净，就会被引入磷扩散炉，形成覆盖在电池外表面的薄n型半导体层。
- 然后在电池的顶部涂上抗反射涂层，以减少阳光的损失，并提供薄电触点，用于连接太阳能电池到另一个和接收器。
- 通过置换扩散的磷层，在每个电池的背表面沉积镀铝导电材料，以恢复表面的p型特性。
- 然后对每个这样形成的电池进行测试，根据电流输出进行分类，并与其他电池连接形成太阳能电池板。
太阳能电池板的使用寿命
太阳能电池板是家庭和商业应用中最流行的利用太阳能发电的方式。大多数商用太阳能电池板的预期寿命至少为20年。厂家前10年保修期90%以上，后10年保修期80%以上。然而，通过适当的维护，太阳能电池板实际上可以使用近40年。一些太阳能电池板即使在40年后也能提供80%的电力输出。
英国替代技术中心(Centre for Alternative Technology)的研究人员可以通过在1997年安装180块估计峰值输出功率为75W的太阳能电池板来确定太阳能电池板的预期寿命。当他们在2010年再次测试面板时，发现面板的输出能力为68.5W，在13年里仅下降了9%。因此，他们得出结论，即使电池板经历一定的物理损伤，这对其性能的影响是非常有限的。这表明太阳能电池板能够生产30年或更长时间的电力。
如何制作太阳能电池板-运行时间5:11分钟
如何制作太阳能电池板
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