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1、科技與生活,S09612005 黃茂傑S09682005 鍾承佑,太陽能電池,太陽能電池由來太陽能電池製程太陽能電池種類太陽能原理太陽能電池應用,太陽能的由來,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6
2、6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。,太陽能電
3、池製程,拉晶：主要的原料為二氧化矽，利用晶種在拉晶爐中成長出一單晶矽碇。修角：一般微電子產業所用的晶圓(wafer)，是直接把單晶矽碇切片而成，但對於太陽電池而言，通常必須把許多晶片串聯成一方形陣，為了陣列排列的更緊密，大部分都先將單晶矽碇修角成四方形。切片：用切片機將單晶矽碇切成厚度約0.5毫米的晶圓。蝕刻及拋光：蝕刻的目的是去除在切片過程中所造成的應力層。拋光的目的是要降低微粒(particle)附著在晶圓上的可能性。清洗：用去離子水(DI water)把晶圓表面的雜質污染物去除。擴散：一般太陽電池均採用p型的基板，利用高溫熱擴散的處理，使p型的基板上形成一層薄薄的n型半導體。網印或蒸鍍：
4、將製作完成的晶圓，用銀膠印刷或是用蒸鍍的方法，在晶圓的表面接出導電電極，如此即可完成一個簡單的太陽電池。,太陽能的種類,單結晶矽太陽電池多結晶矽太陽電池非結晶矽太陽電池,單結晶矽太陽電池,單晶矽電池最普遍，多用於發電廠、充電系統、道路照明系統及交通號誌等，所發電力與電壓範圍廣，轉換效率高，使用年限長，市場佔有率約五成，單晶矽電池效率從11%24%，太空級(蒸鍍式)晶片從16%24%，當然效率愈高其價格也就愈貴。,多結晶矽太陽電池,多晶矽電池的效率較單晶矽低，但因製程步驟較簡單，成本亦低廉，較單晶矽電池便宜20%，因此一些低功率的電力應用系統均採用多晶矽太陽電池。,非結晶矽太陽電池,非晶矽電池為
5、目前成本最低的商業化太陽能電池，且無需封裝,生產也最快，產品種類多，使用廣汎，多用於消費性電子產品，且新的應用產品不斷在開發中。其中以砷化鉀電池是最高效率的電池，但成本也最高。,太陽能發電原理,當光線照射到P-N結時,攜帶足夠能量之光子(photon),將可破壞晶體共價鍵而產生電子與電洞,帶正電的電洞由N極區往P極區移動;帶負電的電子由P極區向N極區移動,形成電流!,太陽能應用,電力:大功率發電系統、家庭發電系統等。通訊:無線電力、無線通訊等。消費性電子產品:計算機、手錶、電動玩具、收音機等。交通運輸:汽車、船舶、交通號誌、道路照明、燈塔等。農業：抽水機、灌溉等。其他：冷藏疫苗、茶葉烘焙、學校用電等。,問題,太陽能電池分哪幾種?單晶矽、多晶矽、非晶矽最初的太陽能效率?6%太陽能電池發展的瓶頸?(兩項)價格、效率太陽能電池的主要材料?二氧化矽成本最高的太陽能電池?非晶矽,資料來源,http:/ind.ntou.edu.tw/Energy/energy_group/solar_energy.htm,
