太阳能电池板是由什么制成的?

太阳能电池板是由连接在一起的单个太阳能电池组成一个面板或模块。太阳能电池本身含有一个半导体，负责在有阳光的情况下发电。太阳能电池板的其他部件包括金属、玻璃和不同类型的塑料。

虽然根据太阳能电池板的类型和用途，一些材料可能会有所不同，但吸收和反射阳光、移动电流和将电池板连接在一起的基本组件必须全部存在，才能安全有效地发电。

光伏电池

的光伏效应是太阳能电池板将阳光转化为可用电能的过程。1839年，法国物理学家亚历山大·埃德蒙·贝克勒尔首次观测到这一现象。现代光伏电池，也被称为太阳能电池，于1946年获得专利。这些太阳能电池是第一个成功地使用含有杂质的硅来创造太阳能电池正常工作所需的电阻的电池。

在太阳能电池中，可以使用多种材料作为半导体。每一种都有其独特的特性，使其或多或少对大规模生产太阳能电池板具有吸引力。

单晶硅

硅是一种非金属元素，被认为是半导体，因为它的导电性比绝缘体大，但不如金属。由单晶硅制成的太阳能电池被认为是第一代太阳能电池。它们是通过从大锭中切割纯硅晶体制成的。

这些钢锭最常用的是硅晶化直拉法。在这个过程中，种子晶体附着在一根棒的末端，并降低到熔化的硅表面。这种硅常与硼混合在一起。然后，再慢慢地取出焊条，当焊条从坩埚中取出时，焊条和坩埚都向相反的方向旋转。钢锭慢慢成形，然后被切成薄薄的单晶片然后分层用磷和太阳能电池。

单晶太阳能电池比多晶太阳能电池成本更高，但效率更高，尤其是垂直于阳光时。

多晶硅

这种材料是由许多硅晶体熔化而形成的非排列硅晶体制成的。由于电子必须通过多个晶体而不是一个，多晶硅太阳能电池的效率比单晶硅低。它们的优势是比单晶硅半导体便宜得多，所以相对来说比较普遍。

氢化非晶硅

氢化非晶态硅用于薄膜硅太阳能电池，是一种沉积在各种基底上的薄层材料，如玻璃、不锈钢和塑料。这种类型的太阳能电池被认为是第二代和有明确的优势，第一代单晶硅和多晶硅太阳能电池。

它们的生产成本相对较低，因为它们不需要使用大量的材料。它们可以用来制造非常小的太阳能电池，也比其他类型的太阳能电池更环保，因为它们避免使用有毒的重金属。beplay体育官网电脑然而，由于它们是由如此薄的层组成，不能吸收那么多的太阳辐射，这使得它们的效率远远低于其他类型的太阳能电池。

碲化镉

另一种第二代太阳能技术是碲化镉，由金属镉和非金属碲化镉制成，表现出金属和非金属的特性。它的效率相对较高，因为它能够使用比硅太阳能电池更宽的光波来发电。镉是其他材料的副产品，所以它的丰富使得它在太阳能电池中使用很便宜。

不幸的是，使用碲化镉太阳能电池有环境成本。beplay体育官网电脑镉本身是一种剧毒物质，镉和碲化物一起也表现出毒性。几项研究表明，有毒金属已经从太阳能电池中浸出，而且浸出液在饮用水和土壤中的金属含量超过了若干法律限制。即便如此，它们仍然是太阳能电池的热门选择。

二硒化铜铟镓

铜铟镓二硒化(CIGS)是另一种用于薄膜光伏电池的金属材料。它是一种改进了铜铟二硒化技术的半导体，通过添加镓来提高电池的效率。

生产CIGS太阳能电池比制造硅太阳能电池消耗更少的能量，而且它们还非常轻，非常灵活。

在对CIGS进行渗滤液毒性测试时，渗滤液中的若干金属浓度超过了世界卫生组织饮用水限值。然而，来自东京大学的最新研究显示了关于CIGS渗滤液回收的有希望的数据，以及回收太阳能电池中使用的高比例原始金属的可能性。

钙钛矿

这种材料的能量转换效率为25%。它们以钙钛矿命名，因为它们的晶体结构相似。采用这些材料制造太阳能电池的主要问题是使用铅基吸收剂，如果释放到环境中，铅基吸收剂是剧毒的。beplay体育官网电脑目前正在测试的其他材料可能会消除钙钛矿太阳能电池中对铅的需求。

其他面板材料

还有许多其他组件组成了一个太阳能电池板。每一个都在保护太阳能电池免受电池元素的影响，有效地将电力输送到系统中，或者保持电子元件正常运行。虽然有些元素可能会因设计或用途而有所不同，但这些是太阳能电池板最常见的部分。

玻璃

玻璃是常用的给太阳能电池板上一层涂层防止细胞受损。它是低铁和不反射允许最大限度地吸收阳光。

密封剂

太阳能电池封装剂用于粘结层的太阳能电池在一起。几乎80%的太阳能电池都使用了醋酸乙烯酯(EVA)。它价格便宜，光线很容易穿过它，而且粘结力高，这就是它如此受欢迎的原因。

后表面

在只吸收一面光的太阳能电池板中，光会吸收一侧的光后表面表或者在电池组的后面放置衬垫，以降低太阳能电池板的温度。这种背板通常由聚合物制成，即聚氟乙烯(PVF)或聚对苯二甲酸乙二醇酯与PVF结合。

接线盒

连接盒在太阳能电池板的背面包裹着铜线，里面包含了太阳能电池产生的电力。它包含结型二极管，保持电流在一个方向流动，所以它不会返回到面板。

铝框

连接在一起的太阳能电池组成了一个太阳能电池板。电池被放置在铝框中，铝框保护整个面板，防止水和灰尘进入外壳。铝是地球上仅次于硅的第二大常见金属。它是一种轻质的金属，抵抗各种元素，使其成为太阳能电池板框架的理想选择。