太阳能电池生产技术复习题

一、名词解释1. 光生伏达效应：半导体在受到光照射时产生电动势的现象。2. 单晶硅：由晶面取向相同的晶粒形成的晶体硅。3. 光致衰退效应：光电转换效率会随着光照时间的延续而衰减，使电池性能不稳定。4. 有机太阳能电池：由具有光敏性质的有机材料构成核心部分的太阳能电池。5. 方阻：正方形的薄膜导电材料边到边之间的电阻。6. 刻蚀：通过溶液、反应离子或其他机械方式来剥离、去除材料的一种统称。7. 等离子体：处于主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成状态的物质。8. 等离子态：电子、正离子、中性粒子混合组成的一种形态。9. 开路电压：太阳能电池空载时的端电压10. 短路电流：端电压为零时，通过太阳能电池的电流。二、单选题三、填空题1. 太阳能电池根据所用材料的不同，可以分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池、染料敏化电池和有机薄膜电池。2. 太阳能电池按照结构可以划分为晶体硅太阳能电池和薄膜太阳能电池。3. 晶体硅太阳能电池生产过程大致分为五个步骤：提纯、拉棒、切片、制电池、封装。4. 单晶硅太阳能电池在实验室转换效率为 24.7%，规模生产时转换效率为 15%。5. 多晶硅太阳能电池的实验室转换效率为 18%，规模生产时转换效率为 10%。6. 非晶硅薄膜经过不同的电池工艺过程可以分别制得单结电池和叠层太阳能电池。7. 染料敏化电池主要模仿光合作用原理研制出来的一种新型太阳能电池。8. 染料敏化电池的结构组成：纳米多孔半导体薄膜、染料敏化剂、氧化还原电解质、对电极和导电基底。9. 制造晶体硅太阳能电池的原材料：硅片、上盖板、黏合剂、底板、边框。10. 清洗制绒设备的功能：除去表面油污、损伤层、金属离子，制绒、自然氧化。11. 扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺。12. 扩散炉有两种：垂直扩散炉和水平扩散炉13. 管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分组成。14. 制造太阳能电池最基本也是最关键的环节是制造 PN结。15. 刻蚀可以分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种。16. 四槽清洗工艺槽位 1 所用溶液为 HF： 6L， NH4F： 0.7L 。17. 四槽清洗工艺槽位 1 的目的是去除表面氧化层。18. 减反射膜是以光的波动性和干涉现象为基础的。19. 氮化硅的主要性质是对 O、 Na、 Al 、 Ga、 In 等都具有极强的扩散阻挡能力，是它成为一种较为理想的保护电池的材料。20. 电子领域对丝网印刷的要求很高，要求尺寸精度高、分辨率高、工艺稳定性好、可靠性好。四、判断题1. 砷化镓太阳能电池属于第三代太阳能电池。 （ × ）碲化镉太阳能电池属于第二代太阳能电池。 （ √ ）2. 单晶硅太阳能电池要求原料晶体硅的纯度达到 99.999%。 （ √ ）单晶硅太阳能电池要求原料晶体硅的纯度达到 99.9999%。 （ × ）3. Ⅲ–Ⅳ族化合物太阳能电池利用多层薄膜结构，其转换效率可以高达 30%以上。 （ √ ）集中薄膜太阳能电池的转换效率一般多在 8%以下。 （ × ）4. 非晶硅的光电转换效率较低，约为 5%--7%。 （ √ ）非晶硅对红外光谱的吸收能力很强，比结晶硅强 500 倍。 （ × ）5. 硅片表面的反射率一般为 20%左右，制绒后，单晶硅的反射率可以降低至 10%，多晶硅可降至 15%（ √ ）硅片表面的反射率一般为 20%左右，制绒后，多晶硅的反射率可以降低至 10%，单晶硅可降至 15%（ × ）6. 衡量蒸发铝膜厚度的最好方法是测试它们的方阻。 （ √ ）衡量导电漆膜厚度的最好方法是测试它们的方阻。 （ √ ）7.156 多晶制绒槽每 150 万片换液一次。 （ √ ）125 多晶制绒槽每 150 万片换液一次。 （ × ）8. 管式 PECVD镀膜时的真空压力： 156 多晶为 1700M Torr 。 （ √ ）管式 PECVD镀膜时的真空压力： 125 多晶为 1700M Torr 。 （ × ）9. 在常用丝网材料中，不锈钢丝网的价格最高，弹性及伸长率最差。 （ √ ）在常用丝网材料中，尼龙丝网的价格最高，弹性及伸长率最差。 （ × ）10. 硅本体折射率为 3.87 。 （ √ ）空气的折射率为 1。 （ √ ）五、简答题1. 简述晶体硅太阳能电池的工作原理。太阳光照在半导体 PN结上，形成新的空穴 - 电子对，在 PN结内在电场的作用下，空穴由 N区流向 P 区，电子由 P 区流向 N区，接通电路后就形成电流。2. 与其他薄膜电池相比较，微晶硅薄膜电池具有哪些优势？低成本；电导率高，吸收系数高，无明显光致衰退现象；易大面积制备，集成化；在对太阳光谱不同波段的有效光电转换方面可与非晶硅薄膜电池形成互补。3. 染料敏化电池的主要优势是什么？原材料丰富、成本低、工艺技术相对简单，在大面积工业化生产中具有较大的优势，同时所有原材料和生产工艺都是无毒、无污染的，部分材料可以充分的回收，对保护人类环境具有重要意义。4. 单晶硅制绒设备的特点？根据不同清洗工艺配置相应的清洗单元；清洗功能单元模块化，各部分相互独立，可随意组合；结构紧凑，净化占地面积小，造型美观、实用，操作符合人机工程原理。5. 简述晶体硅太阳能电池的制造流程清洗制绒、扩散制结、刻蚀、去磷硅玻璃、镀减反射膜、印刷电极、烘干烧结、测试分拣和包装。6. 简述湿法刻蚀的优缺点优点：选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。缺点：钻刻严重、对图形的控制性较差，不能用于小的特征尺寸，会产生大量化学废液7. 简述干法刻蚀的优缺点优点：各向异性好，选择比高，可控性、灵活性、重复性好，细线条操作安全，易实现自动化，无化学废液，处理过程未引入污染，洁净度高缺点：成本高，设备复杂8. 表面反射的严重后果？光能量损失，使像的密度降低；表面反射光经过多次反射或漫射，有一部分成为杂散光，最后也到达像平面，使像的衬度降低，从而影响系统的成像质量。9. 减反射膜的工作原理？两个振幅相同，波长相同的光波叠加，那么光波的振幅增强；如果两个波源相同、波程差相差的光波叠加，那么光波的振幅相互抵消了。减反射膜就是利用这个原理，在镜片表面渡上减反射膜，使得膜前和膜后表面产生的反射光相互干扰，从而抵消了反射光，达到减反射的效果。10. 管式 PECVD的原理？通过脉冲射频激发受热的稀薄气体进行辉光放电形成等离子体，通过两片相对应的石墨片加相反的交变电压使得离子在极板间加速撞击气体，运动到硅片表面完成镀膜过程。