单晶硅太阳能电池原理

制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应。硅太阳能电池工作原理与结构太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体主要结构如下： 硅材料是一种半导体材料，太阳能电池发电的原理主要就是利用这种半导体的光电效应。当硅晶体中掺入其他的杂质，如硼（黑色或银灰色固体，熔点2300℃，沸点3658℃，密度2.34克/厘米，硬度仅次于金刚石，在室温下较稳定，可与氮、碳、硅作用，高温下硼还与许多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高导电率和化学惰性的物质。）、磷等，当掺入硼时，硅晶体中就会存在一个空穴。另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。为此，科学家们给它涂上了一层反射系数非常小的保护膜，实际工业生产基本都是用化学气相沉积沉积一层氮化硅膜，厚度在1000埃左右。将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。

（1）①同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，As和Se属于同一周期元素，且As属于第VA族元素、Se属于第VIA族元素，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞；②SeO2中Se原子价层电子对个数=2+1 2 ×（6-2×2）=3且含有一个孤电子对，所以其空间构型为V形，故答案为：V形；③砷化铝晶体结构与硅相似，硅晶体中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键，所以在砷化铝晶体中，每个Al原子与4个As原子相连，故答案为：4；（2）①钙原子最外排入的电子是s电子，所以在周期表中Ca处于周期表s区，故答案为：s；??②Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知其原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；③由晶胞结构可知，Ca原子处于顶点，晶胞中含有Ca原子数目为8×1 8 =1，Cu原子处于晶胞内部与面上、面心，晶胞中Cu数目为1+4×1 2 +4×1 2 =5，故该合金中Ca和Cu的原子个数比为1：5，镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，所以LaNin中，n=5，氢在合金中的密度=4.5×1 NA 9.0×10?23 g/cm3=0.083g/cm3，故答案为：5；0.083g/cm3；（3）A．元素的非金属性越强，其电负性越大，钙的金属性小于锶，则钙的电负性大于锶，故错误；B．C60中每个碳原子含有3个σ键，所以采用杂化方式为sp2，故错误；C．Ca32C60储氢过程中没有新物质生成，发生物理变化，故错误；????D．吸附相同数目氢分子时，储氢质量分数M32C60的相对分子质量成反比，Ca32C60的相对分子质量小于Sr32C60高，则吸附相同数目氢分子时，储氢质量分数Ca32C60比Sr32C60高，故正确；故选D．

半导体和锂电池没有关系，半导体指的是用硅、锗等元素掺入其它材料中制成的材料，而锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池，所以两者并没有关系。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。

无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。

光伏应用

半导体材料光生伏特效应是太阳能电池运行的基本原理。现阶段半导体材料的光伏应用已经成为一大热门 ，是目前世界上增长最快、发展最好的清洁能源市场。

太阳能电池的主要制作材料是半导体材料，判断太阳能电池的优劣主要的标准是光电转化率 ，光电转化率越高 ，说明太阳能电池的工作效率越高。根据应用的半导体材料的不同 ，太阳能电池分为晶体硅太阳能电池、薄膜电池以及III-V族化合物电池。

以上内容参考  百度百科-半导体

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