第一篇:硅基太陽能電池的發(fā)展及應(yīng)用
..硅基太陽能電池的發(fā)展及應(yīng)用
摘要:太陽能電池是緩解環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)一條新的出路,本文介紹了硅基太陽能電池的原理,綜述了硅基太陽電池的優(yōu)點與不足,以及硅基太陽能電池和其他太陽能電池的橫向比較,硅基太陽能電池在光伏產(chǎn)業(yè)中的地位,并展望了發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景等。
關(guān)鍵詞:硅基
太陽能電池
轉(zhuǎn)換效率
1引言
二十一世紀(jì)以來,全球經(jīng)濟(jì)增長所引發(fā)的能源消耗達(dá)到了空前的程度。傳統(tǒng)的化石能源是人類賴以生存的保障,可是如今化石能源不僅在滿足人類日常生活需要方面捉襟見肘,而且其燃燒所排放的溫室氣體更是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)?。隨著如今全球人口突破70億,能源的需求也在過去30年間增加了一倍。特別是電力能源從上世紀(jì)開始,在總能源需求中的比重增長迅速。中國政府己宣布了其在哥本哈根協(xié)議下得承諾,至2020年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比2005年下降40%--45%,非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重提高至少15%左右【6】。
目前太陽能電池主要有以下幾種:硅太陽能電池,聚光太陽能電池,無機(jī)化合物薄膜太陽能電池,有機(jī)化合物薄膜太陽能電池,納米晶薄膜太陽能電池,疊層薄膜太陽能電池等,其材料主要包括產(chǎn)生光伏效應(yīng)的半導(dǎo)體材料,薄膜襯底材料,減反射膜材料等【5】。
(圖1:太陽能電池的種類)
太陽電池的基本工作原理是:在被太陽電池吸收的光子中,那些能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度的光子,可以使得半導(dǎo)體中原子的價電子受到激發(fā),在p區(qū)、空間電荷區(qū)和n區(qū)都會產(chǎn)生光生電子左穴對,也稱光生載流子。這樣形成的光生載流子由于熱運(yùn)動,向各個方向遷移。光生載流子在空間電荷區(qū)中產(chǎn)生后,立即被內(nèi)建電場分離,光生電子被推進(jìn)n區(qū),光生空穴被推進(jìn)p區(qū)。因此,在p-n結(jié)兩側(cè)產(chǎn)生了正、負(fù)電荷的積累,形成與內(nèi)建電場相反的光生電場。這個電場除了一部分要抵消內(nèi)建電場以外,還使p型層帶正電,n型層帶負(fù)電,因此產(chǎn)生了光生電動勢,這就是光生伏特效應(yīng)(簡稱光伏)。
圖1典型的晶體硅太陽電池結(jié)構(gòu)圖【6】
由于太陽能能源有如此優(yōu)越的特性,因此,大力發(fā)展可再生能源成為了當(dāng)今世界的熱門研究領(lǐng)域,從長遠(yuǎn)角度來看,在各種可再生能源技術(shù)光伏發(fā)電自20世紀(jì)90年代后半期進(jìn)入了快速發(fā)展時期,最近10年和最近5年的太陽電池的年均增長率都達(dá)到了爆發(fā)性的水平。我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在世界光伏市場的拉動下快速發(fā)展起來。2007年我國太陽電池產(chǎn)量達(dá)到了1088 MW,占世界總產(chǎn)量的27.2%,超過了日本(920 MW)和歐洲(1062.8 MW),成為世界太陽電池的第一大生產(chǎn)國。到了2010年中國光伏電池產(chǎn)量己超過全球總產(chǎn)量的50%,目前己有數(shù)十家公司在海外上市,行業(yè)年產(chǎn)值超過3000億人民幣。太陽能光伏發(fā)電技術(shù)具有可持續(xù)發(fā)展的特點;最豐富的資源來源(太陽)和最潔凈的發(fā)電過程【4】。
由于太陽電池研究涉及的學(xué)術(shù)與技術(shù)內(nèi)容過于廣泛,而且據(jù)近幾年市場數(shù)據(jù)分析,硅基太陽能電池占太陽能電池總產(chǎn)量的98%,故本文只對當(dāng)前生產(chǎn)化主要的硅基太陽能電池材料進(jìn)行論述。
硅基太陽能電池的原理與特點
根據(jù)硅片厚度的不同,可分為晶體硅太陽能電池和薄膜硅太陽能電池兩大類。本文主要論述以下幾種硅基太陽能電池的基本原理:單晶硅太陽能電池,多晶硅太陽能電池,多晶硅薄膜太陽能電池,非晶硅薄膜太陽能電池,微晶硅薄膜太陽能電池。
晶體硅的發(fā)電過程大致如下:P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型 硅,形成P-N結(jié),當(dāng)光線照射到硅晶體的表面時,一 部分光子被硅材料吸收,光子的能量傳遞給硅原子,使電子發(fā)生躍遷,成為自由電子,在P-N結(jié)兩側(cè)聚 集,產(chǎn)生電位差。當(dāng)外部接通電路時,在該電壓的作 用下,將有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。
2.1 單晶硅太陽能電池
硅系列太陽能電池中,單晶硅大陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的成熱的加工處理工藝基礎(chǔ)上的?,F(xiàn)在單晶硅的電地工藝己近成熟,在電池制作中,一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù),開發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。提高轉(zhuǎn)化效率主要是靠單晶硅表面微結(jié)構(gòu)處理和分區(qū)摻雜工藝。在此方面,德國夫朗霍費(fèi)費(fèi)萊堡太陽能系統(tǒng)研究所保持著世界領(lǐng)先水平。該研究所采用光刻照相技術(shù)將電池表面織構(gòu)化,制成倒金字塔結(jié)構(gòu)。并在表面把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射涂層相結(jié)合.通過改進(jìn)了的電鍍過程增加?xùn)艠O的寬度和高度的比率:通過以上制得的電池轉(zhuǎn)化效率超過23%,是大值可達(dá)23.3%。Kyocera公司制備的大面積(225cm2)單電晶太陽能電池轉(zhuǎn)換效率為19.44%,國內(nèi)北京太陽能研究所也積極進(jìn)行高效晶體硅太陽能電池的研究和開發(fā),研制的平面高效單晶硅電池(2cm X 2cm)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.79%,刻槽埋柵電極晶體硅電池(5cm X 5cm)轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.6%。
2.1.1 單晶硅的優(yōu)點和不足
單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率無疑是最高的,在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位,雖然其轉(zhuǎn)換效率高,但是制作單晶硅太陽能電池需要大量的高純度硅材料,且工藝復(fù)雜,電耗很大池工藝影響,且太陽能電池組件平面利用率低,致使單晶硅成本價格居高不下。要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節(jié)省高質(zhì)量材料,尋找單晶硅電池的替代產(chǎn)品,現(xiàn)在發(fā)展了薄膜太陽能電池,其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池就是典型代表。
2.2多晶硅太陽能電池
目前,太陽能使用的多晶硅材料,多半是含有大量單晶硅顆粒的集合體,或用廢棄單晶硅材料和冶金基硅材料熔化澆筑而成,其工藝過程是選擇電阻率為100-300??cm的多晶塊料或單晶硅頭尾料,經(jīng)破碎,用1:5的氫氟酸液混合進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g,然后用離子水沖洗呈中性,并烘干,用石英坩堝裝好許多硅料,加入適當(dāng)硼硅,放入澆鑄爐,在真空狀態(tài)下加以熔化,熔化后保持約20min,然后注入石墨鑄模中,慢慢冷卻后即基硅錠,然后切片加工成太陽能電池片,即多晶硅太陽能電池。
2.2.1 多晶硅太陽能電池的優(yōu)點和不足
它的成本和單晶硅差不多,其轉(zhuǎn)換約為12%左右,稍低于單晶硅太陽能電池,但是材料制造簡便,總的生產(chǎn)成本較低,因此得到了大量發(fā)展。
2.3 多晶硅薄膜太陽能電池
通常的晶體硅太陽能電池是在厚度350-450μm的高質(zhì)量硅片上制成的,這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實際消耗的硅材料更多。為了節(jié)省材料,人們從70年代中期就開始在廉價襯底上沉積多晶硅薄膜,但由于生長的硅膜晶粒大小,未能制成有價值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜,人們一直沒有停止過研究,并提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學(xué)氣相沉積法,包括低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝。此外,液相外延法(LPPE)和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池【3】。2.3.1多晶硅薄膜太陽能電池的優(yōu)缺點
多晶硅薄膜電池由于所使用的硅遠(yuǎn)較單晶硅少,又無效率衰退問題,并且有可能在廉價襯底材料上制備,其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池,而效率高于非晶硅薄膜電池,因此,多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。2.4 非晶硅薄膜太陽能電池
非晶態(tài)硅,其原子結(jié)構(gòu)不像晶體硅那樣排列得有規(guī)則,而是一種不定形晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體。非晶硅屬于直接帶系材料,對陽光吸收系數(shù)高,只需要1 ùm厚的薄膜就可以吸收80%的陽光。非晶硅薄膜太陽能電池于1976年問世,非晶硅薄膜太陽能電池的成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。由于硅原料不足和價格上漲,促進(jìn)了高效使用硅的技術(shù)和非晶硅薄膜系太陽能電池的開發(fā)。非晶硅薄膜電池低廉的成本彌補(bǔ)了其在光電轉(zhuǎn)換效率上的不足,未來將在光伏發(fā)電上占據(jù)越來越重要的位置。但是由于非晶硅缺陷較多,制備的太陽能電池效率偏低,且其效率還會隨著光照衰減,導(dǎo)致非晶硅薄膜太陽能電池的應(yīng)用受到 限制。目前非晶硅薄膜電池研究的主要方向是與微晶硅結(jié)合,生成非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池,這種電池不僅繼承了非晶硅電池的優(yōu)點,而且可以延緩非晶硅電池的效率隨光照衰減的速度,目前單結(jié)非晶硅薄膜電池的最高轉(zhuǎn)換效率為17.4%【3】。
2.4.1非晶硅薄膜太陽能電池優(yōu)點與缺陷
非晶硅薄膜太陽能電池與晶體硅太陽能電池相比,具有重量輕、工藝簡單、成本低、耗能少和便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點,因此受到人們 重視,并得到迅速的發(fā)展。非晶硅薄膜太陽能電池首先實現(xiàn)商品化,也是目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的薄膜電池。
雖然非晶硅薄膜太陽能電池得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但是,依然存在著很多問題需要去解決:y光學(xué)禁帶寬度為1.7 eV,使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區(qū)域吸收不敏感,限制了其光電轉(zhuǎn)換效率;(2)光電轉(zhuǎn)換效率隨著光照時間的增長而衰弱,即所謂的光致衰退(S W)【2】效應(yīng),使得電池性能不穩(wěn)定;(3)制備過程中,非晶硅的沉積速率較低,影響了非晶硅薄膜太陽能電池的商業(yè)化生產(chǎn);(4)電池組件的后續(xù)加工困難,如Ag電極的處理問題;(5)在薄膜沉積過程中存在大量的負(fù)面雜質(zhì),如Oz , Nz和C等,影響薄膜的質(zhì)量和電池的穩(wěn)定性。2.5 微晶硅薄膜太陽能電池
微晶硅薄膜可采用與非晶硅兼容的技術(shù)制備,鑒于非晶硅良好的短波響應(yīng)特性和微晶硅良好的長波響應(yīng)特性,常用微晶硅作底電池,形成非晶硅/微晶硅疊層結(jié)構(gòu),可大幅度提高轉(zhuǎn)換效率。通過諸多實驗室的努力,微晶硅電池自1994年被報道以來,轉(zhuǎn)換效率得到明顯的提高。目前,單結(jié)微晶硅電池的效率已超過10%,微晶硅薄膜的制備方法有:基于高氫氣稀釋比,高功率密度的PECVI〕技術(shù);用氫等離子體退火處理a-Si:H薄膜;電子回旋共振擔(dān)CR)等離子體淀積技術(shù);用熱絲法(VV1J或Cat)技術(shù)【1】。2.5.1微晶硅薄膜太陽能電池的優(yōu)勢與不足
微晶硅薄膜太陽能電池具有過渡層結(jié)構(gòu),幾乎沒有s-w效應(yīng),穩(wěn)定性好,可拓展太陽光譜范圍,使其轉(zhuǎn)換效率高,具有與非晶硅材料相同的低溫工藝、工藝簡單、便于大面積生產(chǎn)的優(yōu)點,主要存在的問題就是其生長速率較低的問題,不利于降低制造成本。這將成為今后重點的研究方向。主流太陽能電池材料的比較
單晶硅太陽能電池是開發(fā)得最早、使用最廣泛的一種太陽能電池,其結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)和其它方面單晶硅太陽能電池是由高質(zhì)量的單晶硅材料制成的.目前,商用晶體硅光伏產(chǎn)品的光轉(zhuǎn)化率約為20%左右.由于單品硅材料的制作成木昂貴,而半導(dǎo)體薄膜太陽能電池材料只需幾微米厚就能實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換.是降低成本和提高光子循環(huán)的理想材料,非晶硅薄膜太陽能電池是用非晶硅半導(dǎo)體材料制備的一種薄膜電池。非晶硅薄膜太陽能電池可以用玻璃、特種塑料、陶瓷、不銹鋼等為襯底.多晶硅薄膜太陽電池是將多晶硅薄膜生長在低成本的襯底材料上作為太陽電池的激活層。納米Ti0:半導(dǎo)體的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定.納米Ti0:半導(dǎo)體用做太陽能電池材料的原理與硅半導(dǎo)體相同.但TiO:是寬禁帶(3.2eV)半導(dǎo)體化合物,應(yīng)用于太陽能電池只有波長較短的太陽光(λ ≥387nm)才能被吸收.而這部分紫外線((300--400nm)只占到達(dá)地面上的太陽光能的4%-6%,太陽能利用率很低.提高太陽能吸收效率的途徑是縮短Tin:半導(dǎo)體的禁帶寬度使其吸收光譜向可見光擴(kuò)展,可以通過金屬離子摻雜、非金屬離子注人、半導(dǎo)體復(fù)合以及染料敏化等幾個方法來縮短Ti0:的禁帶寬度。
從20世紀(jì)70年代起開始探索一些具有大共扼結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物或金屬配合物用做太陽能電池材料與無機(jī)半導(dǎo)體太陽能電池相比,有機(jī)材料制備太陽能電池具有制造面積大、制作簡單、廉價、并且可以在可卷曲折疊的襯底上制備具有柔性的太陽能電池等優(yōu)點.有機(jī)太陽能電池材料主要是一些具有大共扼結(jié)構(gòu)的有機(jī)小分子花類化合物、有機(jī)染料分子、富勒烯及其衍生物等.有機(jī)小分子化合物的主要優(yōu)勢是制備和表征比較簡單,化學(xué)結(jié)構(gòu)很容易修飾,可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計和改變官能團(tuán)。
過渡金屬配合物是一類新型的光電材料化合物,它可以兼有過渡金屬離子的變價特性和有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的多樣性,這類化合物的特點是過渡金屬離子被有機(jī)配體所環(huán)繞,有機(jī)配體易于進(jìn)行分子設(shè)計和分子裁剪,而過渡金屬離子的d軌道或漱道上具有未成對電子,能形成特有的光電性質(zhì)。目前用做太陽電池材料的金屬配合物主要有菁類化合物和具有共扼結(jié)構(gòu)的聯(lián)毗啶過渡金屬配合物。
染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized Soar Cells, DSSCs).以半導(dǎo)體 Ti02薄膜為光陽極,并引入了染料敏化劑,使電池效率達(dá)到7.1%,這種電池的出現(xiàn)為太陽能電池的發(fā)展帶來了新方法,它將帶有發(fā)色團(tuán)的染料分子引人到半導(dǎo)體中,大大增強(qiáng)了半導(dǎo)體TiO,捕獲太陽光的能力。由于現(xiàn)在對界面電荷的分離機(jī)理還不是很明確,當(dāng)電荷分離形成之后就會發(fā)生電荷的遷移電子移向正極而空穴移向負(fù)極,從而在兩極間形成一定的電勢,但在電荷的遷移過程中,也伴隨著電荷的重新結(jié)合(重合)。電荷重合浪費(fèi)了界面電荷分離所儲存的電勢能,極大地降低光電轉(zhuǎn)化的效率.目前染料敏化太陽能電池材料還存在光電轉(zhuǎn)換率低,或是電池材料的壽命短.因此尋找光轉(zhuǎn)換效率高壽命長的光敏染料是染料敏化太陽能電池材料研究的重要方向。硅基太陽能電池的發(fā)展和應(yīng)用前景 4.1 硅基的發(fā)展歷程
硅基太陽能電池的發(fā)展可劃分為三個階段(如圖1所示),每一階段效率的提升都是因為新技術(shù)的引入。
圖1電池效率發(fā)展路程圖
1954年貝爾實驗室Chapin等人開發(fā)出效率為6%的單晶硅太陽能電池到1960年為第一發(fā)展階段,導(dǎo)致效率提升的主要技術(shù)是硅材料的制備工藝日趨完善、硅材料的質(zhì)量不斷提高使得電池效率穩(wěn)步上升,這一期間電池效率在15%。1972年到1985年是第二個發(fā)展階段,背電場電池(BSF)技術(shù)、“淺結(jié)”結(jié)構(gòu)、絨面技術(shù)、密柵金屬化是這一階段的代表技術(shù),電池效率提高到17%,電池成本大幅度下降。1985年后是電池發(fā)展的第三階段,光伏科學(xué)家探索了各種各樣的電池新技術(shù)、金屬化材料和結(jié)構(gòu)來改進(jìn)電池性能提高其光電轉(zhuǎn)換效率:表面與體鈍化技術(shù)、Al/P吸雜技術(shù)、選擇性發(fā)射區(qū)技術(shù)、雙層減反射膜技術(shù)等。許多新結(jié)構(gòu)新技術(shù)的電池在此階段相繼出現(xiàn),如效率達(dá)24.4%鈍化發(fā)射極和背面點接觸(PERL)電池。目前相當(dāng)多的技術(shù)、材料和設(shè)備正在逐漸突破實驗室的限制而應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)中來。目前已經(jīng)有多家國內(nèi)外公司對外宣稱到2008年年底其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率單晶將達(dá)到18%,多晶將超過17%。
4.2 硅基太陽能電池的應(yīng)用前景
目前,硅基電池已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、通信、軍事、航火等領(lǐng)域。還包括家用電器以及公用設(shè)施。硅基電池的應(yīng)用主要可分為3種類型:并網(wǎng)型、離網(wǎng)和家用電器產(chǎn)品。
4.2.1 并網(wǎng)
進(jìn)入21紀(jì)以來,全球太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電年度并網(wǎng)容址增長了44.1倍.從2000年的28 7MW遞增至2008年的29.85MW,年均增長率 達(dá)60.99%,同比2007年增長了72.65%.全球太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電并網(wǎng)累積總里增長10.5倍,從2000的1.435G增至2008年的16.4GW,年增長率為35.6%。世界各國都在樓宇和家居屋頂應(yīng)用了太陽能電池,所發(fā)的電大都可以并網(wǎng)。4.2.2離網(wǎng)應(yīng)用
與井網(wǎng)發(fā)電相比,離網(wǎng)發(fā)電具有靈活等特點,特點,始終占據(jù)著重的市場份領(lǐng),如用于通信聯(lián)絡(luò)中繼站的供電、邊遠(yuǎn)山區(qū)小功率的生活用電等場合。在不少偏遠(yuǎn)地區(qū)如遠(yuǎn)離城市的農(nóng)場、山區(qū)、葡萄園采用離網(wǎng)方式發(fā)電,如水泵的供電系統(tǒng)。功率可高達(dá)441.3KW。
4.2.3 家用電器應(yīng)用
太陽能發(fā)電雖受晝夜、晴雨、季節(jié)的影響,但可以分散地進(jìn)行,所以它適合于各家各戶分散進(jìn)行發(fā)電,而且要聯(lián)接到供電網(wǎng)絡(luò)上。太陽電池日益成為家用電器的“能源心臟”。
1.太陽能電話。以太陽能作能源的無線電話已在英國一家無線電公司問世。它利用頂端上裝的太陽能接收板,可以不斷給電池充電。使用者的聲音通過無線電波輸入附近的電話交換機(jī),再傳送到各地電話通訊網(wǎng)去。巴黎伏德瓦特公司制作的太陽能收費(fèi)公用電話,耗電量極低,只要在陽光下充電幾小時,便足夠使用10多天。
2.太陽能冰箱。法國的太陽能冰箱以甲醇為制冰劑,每24小時可制冰10公斤,保鮮30公斤食物。印度研制出一種倉庫用的大型太陽能冰箱,上部裝的拋物線鏡面將陽光集中在半導(dǎo)體網(wǎng)孔上,把光轉(zhuǎn)換成電流,箱內(nèi)溫度保持在-2℃,可冷藏500公斤食品,每天還可制出25公斤冰來。
3.太陽能空調(diào)器。日本夏普電器公司制造的這種空調(diào)裝置,當(dāng)天氣晴朗時,全部動力都由陽光供給,多云或陰天時才使用一般電源。期間的轉(zhuǎn)換由控制系統(tǒng)自動完成,用它可使一間18平方米的居室室溫保持在20℃左右,并較一般空調(diào)器節(jié)約電費(fèi)60%以上。
4.太陽能電視機(jī)。芬蘭研制的太陽能電視機(jī)只要白天把半導(dǎo)體硅光電池轉(zhuǎn)換器放在有陽光的窗臺上,晚上不需電源便可觀看電視。轉(zhuǎn)換器貯存的電能,可供工作電壓為12伏的電視機(jī)使用3至4小時。印度研制的太陽能電視機(jī),其能源吸收系統(tǒng)只要每天工作4小時,即使連續(xù)3天無太陽,也能正常接收信號播放節(jié)目。
5.太陽能照相機(jī)。日本制作的世界上第一架太陽能照相機(jī),重量僅有475克,機(jī)內(nèi)裝有先進(jìn)的太陽能電池系統(tǒng),其蓄電池可連續(xù)使用4年。美國一家公司生產(chǎn)了一種新型的135照相機(jī)。它的光圈、速度均由微電腦自動控制,電力則由太陽能硒光電池提供,只要有光線就能供電。
5.總結(jié)
目前晶體硅電池仍然是硅基太陽能電池的主要部分,但由十成木、環(huán)保等發(fā)而的制約。為了尋找晶硅電池的替代品,人們除開發(fā)了硅基薄膜太陽能電池外,又不斷研制其它材料的太陽能電池。其中主要包括砷化嫁III-V族化合物、硫化福、硫化福及銅錮硒薄膜電 池等。但這些材料有些含有劇毒而制約其發(fā)展。
硅基薄膜憑借其而積大、成木低、工藝設(shè)備成熟、易集成、無毒、有多種廉價襯底選擇以及適合制備柔性電池等優(yōu)勢,己經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)的一個重要組成部分。隨著研究的深入,技術(shù)的進(jìn)步和成木的進(jìn)一步下降,薄膜電池將占據(jù)越來越多的市場份額,最終取代體硅材料成為太陽能電池的主要材料。薄膜電池的另一個優(yōu)點是適合作為光伏建筑一體化(BIFV)的材料,非氫化非晶硅薄膜電池的生產(chǎn)線己有很多條,但其紅外波段的響應(yīng)較弱,受到光致衰
減效應(yīng)的影響,組件效率較低。為了充分利用光譜減小光致衰減效應(yīng)以提高效率,非晶微晶疊層電池己成為目前研究的一個熱點。多晶硅薄膜電池的制備溫度較高,耐高溫襯底的成本
大致為組件制造成本的三分之一,因此尋找低成本的襯底和高效的低溫制備技術(shù)和工藝藝是目前研究的一個重點。
參考文獻(xiàn)
【1】申蘭先。薄晶體硅太陽能電池。昆明,云南師范人學(xué)太陽能研究所。
【2】 魯源坤,張敏剛。硅基薄膜太陽能電池及硅鍺薄膜在其中的應(yīng)用。山西太原,太原科技大學(xué)。
【3】鐵生年,李星,李昀珺。太陽能硅材料的發(fā)展現(xiàn)狀。青海西寧,青海大學(xué)先進(jìn)材料重點實驗室。
【4】 王昊鷹,近幾年太陽能電池的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢。遼寧大連 大連理工大學(xué)。
【5】黃慶舉,林繼平,魏長河,.姚若河。硅太陽能電池的應(yīng)用研究與進(jìn)展。廣東廣州。華南理工大學(xué)電子信息學(xué)院,茂名學(xué)院物理系。
【6】汪建軍,劉金霞。太陽能電池及材料研究和發(fā)展現(xiàn)狀。寧波
第二篇:簡述硅太陽能電池組件的分類
簡述硅太陽能電池組件的分類
太陽能電池組件即多個單體太陽能電池互聯(lián)封裝成為組件。它是具有外部封裝及內(nèi)部連接、能單獨(dú)提供直流電輸出的最小不可分割的太陽能電池組合裝置。單個太陽能電池往往因為輸出電壓太低,輸出電流不合適,晶體硅電池本身又比較脆,難以獨(dú)立抵御外界惡劣條件。因而在實際使用中需要把單體太陽能電池進(jìn)行串、并聯(lián)。并加以封裝,接觸外連電線,成為可以獨(dú)立作為光伏電源使用的太陽能電池組件。也稱光伏組件。
硅太陽能電池可分為:單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池。這三大類。下面且看江蘇啟瀾激光科技有限公司為你意義分解硅太陽能電池組件的區(qū)別和作用。
單晶硅太陽能電池,是以高純的單晶硅棒為原料的太陽能電池,其轉(zhuǎn)換效率最高,技術(shù)也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的熱加工處理工藝基礎(chǔ)上。
非晶硅薄膜太陽能電池所采用的硅為a-Si。其基本結(jié)構(gòu)不是pn結(jié)而是pin結(jié)。摻硼形成p區(qū),摻磷形成n區(qū),i為非雜質(zhì)或輕摻雜的本征層。
突出特點:材料和制造工藝成本低;制作工藝為低溫工藝(100-300℃),耗能較低;易于形成大規(guī)模生產(chǎn)能力,生產(chǎn)可全流程自動化;品種多,用途廣。
存在問題:光學(xué)帶隙為1.7eV→對長波區(qū)域不敏感→轉(zhuǎn)換效率低;光致衰退效應(yīng):光電效率隨著光照時間的延續(xù)而衰減;解決途徑:制備疊層太陽能電池,即在制備的p-i-n單結(jié)太陽能電池上再沉一個或多個p-i-n子電池制得;生產(chǎn)方法:反應(yīng)濺射法、PECVD法、LPCVD法;反應(yīng)氣體: H2稀釋的SiH4;襯底材料:玻璃、不銹鋼等。
多晶硅薄膜太陽電池是將多晶硅薄膜生長在低成本的襯底材料上,用相對薄的晶體硅層作為太陽電池的激活層,不僅保持了晶體硅太陽電池的高性能和穩(wěn)定性,而且材料的用量大幅度下降,明顯地降低了電池成本。多晶硅薄膜太陽電池的工作原理與其它太陽電池一樣,是基于太陽光與半導(dǎo)體材料的作用而形成光伏效應(yīng)。
常用制備方法:低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD);等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECV)液相外延法(LPPE);濺射沉積法;反應(yīng)氣體SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4或SiH4;↓(一定保護(hù)氣氛下)
多晶硅薄膜電池由于所使用的硅較單晶硅少,又無效率衰退問題,并且有可能在廉價襯底材料上制備,其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池,而效率高于非晶硅薄膜電池,因此,多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。
第三篇:硅基薄膜太陽能電池 工藝技術(shù)的改進(jìn)和現(xiàn)場維護(hù) 激光環(huán)節(jié)的工藝流程及其條件
Optimization of microcrystalline silicon thin film solar cell isolation processing parameters using ultraviolet laser
Optics & Laser Technology This study used ultraviolet laser to perform the microcrystalline silicon thin film solar cell isolation scribing process, and applied the Taguchi method and an L18 orthogonal array to plan the experiment.The isolation scribing materials included ZnO:Al, AZO transparent conductive film with a thickness of 200 nm, microcrystalline silicon thin film at 38% crystallinity and of thickness of 500 nm, and the aluminum back contact layer with a thickness of 300 nm.The main objective was to ensure the success of isolation scribing.After laser scribing isolation, using the minimum scribing line width, the flattest trough bottom, and the minimum processing edge surface bumps as the quality characteristics, this study performed main effect analysis and applied the ANOVA(analysis of variance)theory of the Taguchi method to identify the single quality optimal parameter.It then employed the hierarchical structure of the AHP(analytic hierarchy process)theory to establish the positive contrast matrix.After consistency verification, global weight calculation, and priority sequencing, the optimal multi-attribute parameters were obtained.Finally, the experimental results were verified by a Taguchi confirmation experiment and confidence interval calculation.The minimum scribing line width of AZO(200 nm)was 45.6 μm, the minimum scribing line width of the microcrystalline silicon(at 38% crystallinity)was 50.63 μm and the minimum line width of the aluminum thin film(300 nm)was 30.96 μm.The confirmation experiment results were within the 95% confidence interval, verifying that using ultraviolet laser in the isolation scribing process for microcrystalline silicon thin film solar cell has high reproducibility.Fabrication of thin film silicon solar cells on plastic substrate by very high frequency PECVD Fabrication of thin film silicon solar cells on plastic substrate by very high frequency PECVD
Solar Energy Materials and Solar Cells
The paper describes the way to transfer process technology of state-of-the-art high efficiency thin film silicon solar cells fabrication on cheap plastic(such as PET or PEN)substrates, by two completely different approaches:(i)by transfer process(Helianthos concept)of thin film silicon cells deposited at high substrate temperature, Ts(at low Ts(200 °C)and(ii)direct deposition on temperature sensitive substrates 100 °C).Adaptation of the process parameters and cell processing to the requirement of the flexible/plastic substrate is the most crucial step.In-situ diagnosis of the plasma has been done to understand the effect of inter-electrode distance, substrate temperature and hydrogen dilution on the gas phase conditions.Whereas, for the transfer process, the inter-electrode distance is a critical deposition condition that needs to be adapted for the flexible substrates, the direct deposition on plastic substrates has an added issue of loss in material quality and the deposition rate due to depositions at low Ts.Our studies indicate that ion energy is crucial for obtaining compact films at low temperature and high hydrogen dilution helps to compensate the loss of ion energy at low substrate temperatures.Efficiencies of 5.9% and 6.2% have been obtained for n–i–p type a-Si cells on PET and PEN substrates, respectively, using direct deposition.Using an adapted inter-electrode distance, an a-Si/nc-Si tandem cell on plastic(polyester)substrate with an efficiency of 8.1% has been made by Helianthos cell transfer process.Large-size multi-crystalline silicon solar cells with honeycomb textured surface and point-contacted rear toward industrial production
In this paper, we present a multi-crystalline solar cell with hexagonally aligned hemispherical concaves, which is known as honeycomb textured structure, for an anti-reflecting structure.The emitter and the rear surface were passivated by silicon nitride, which is known as passivated emitter and rear(PERC)structure.The texture was fabricated by laser-patterning of silicon nitride film on a wafer and wet chemical etching of the wafer beneath the silicon nitride film through the patterned holes.This process succeeded in substituting the lithographic process usually used for fabricating honeycomb textured structure in small area.After the texturing process, solar cells were fabricated by utilizing conventional fabrication techniques, i.e.phosphorus diffusion in tube furnace, deposition of anti-reflection film and rear passivation film by chemical vapor deposition, front and rear electrodes formation by screen printing, and contact formation by furnace.By adding relatively small complicating process to conventional production process, conversion efficiency of 19.1% was achieved with mc-Si solar cells of over 200 cm in size.The efficiency was independently confirmed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology(AIST).2Recent advances in very high frequency plasma enhanced CVD process for the fabrication of thin film silicon solar cells Thin Solid Films
We have deposited amorphous silicon(a-Si)and nanocrystalline silicon(nc-Si)materials and the total p–i–n configurations for solar cells in a high vacuum multichamber system ASTER using very high frequency plasma enhanced chemical vapour deposition(VHF PECVD)process.The deposition process is monitored and controlled by in-situ diagnostic tools to maintain reproducibility of the material quality.In this paper we show our recent results on single junction(amorphous silicon)and tandem(a-Si/nc-Si)cells on plastic foil using the Helianthos concept.The tandem cell efficiency on Asahi U-type SnO2:F coated glass is ~ 12% and this is achieved by employing nc-Si deposited at high pressure(p)conditions of 5 mbar and a small inter-electrode distance(d)of 5 mm.The deposition scheme of this cell on glass was adapted for the SnO2:F coated Al foil substrates from Helianthos b.v., especially taking into account the expansion of the foil during deposition.The inter-electrode distance d was one of the variables for this optimisation process.Depositions at four inter-electrode distances of 6 mm, 8 mm, 10 mm and 12 mm(keeping the pressure–distance product constant)revealed that the deposition rate increases at higher distances, reaching 0.6 nm/s at a d of 10 mm and pressure p of 3.0 mbar.The Raman crystalline ratio showed a monotonic increase with the combination of higher d and lower p.Tandem cells with an area of 2.5 cm on plastic foil fabricated by the Helianthos concept and employing the above mentioned nc-Si made at 0.6 nm/s in the bottom cell and a-Si in the top cell, showed an efficiency of 8.12%, with a short circuit current density of 10 mA/cm.The combined deposition time of the photoactive silicon layers of the top and bottom cells amounted to only 85 min.Transparent conducting oxide layers for thin film silicon solar cells
Texture etching of ZnO:1%Al layers using diluted HCl solution provides excellent TCOs with crater type surface features for the front contact of superstrate type of thin film silicon solar cells.The texture etched ZnO:Al definitely gives superior performance than Asahi SnO2:F TCO in case of nanocrystalline silicon(nc-Si)type of solar cells.The stress of the ZnO:Al film changes from tensile to compressive with the increase in substrate temperature of sputter deposition and the rms roughness and the haze of the film seem to have a correlation with the stress of the film prior to etching;the sample made at 150 °C is most tensile and the etching rate and the evolved roughness is least at this condition whereas the sample made at 350 °C with a compressive stress character gives a high roughness.At present the ZnO:Al made at room temperature provides the best combination of the electrical property and the scattering property of the texture etched layer.A current density of
mA/cm has been obtained for a nc-Si cell
2of 2200 nm thick.To apply such a texturing technique to make rough ZnO:Al TCO layers on PET and PEN substrates for solar cells on plastics, an additional step of embossing the plastics prior to the sputter deposition of the ZnO:Al layers was employed to release the undue stress.The texture etching of such layers on plastics showed excellent scattering properties in addition to the good electrical properties.As far as ZnO:Al as back reflector is concerned, use of a thick, low doped ZnO:Al in combination with white reflectors, instead of metals, will be a possible solution to avoid surface plasmon absorption loss.We have successfully applied this concept using 0.5% Al doped ZnO to a superstrate type a-Si solar cell using upconversion material at the back of the solar cell.In case of substrate type solar cells on plastics, the ZnO:Al layers that are used as the Ag/ZnO:Al back reflector as well as barrier layers, have to be thin and made at a low stress condition.Such a process resulted in on PET and PEN substrates.6% efficiency of n-i-p a-Si solar cells Spatially distributed model for the analysis of laser beam induced current(LBIC)measurements of thin film silicon solar modules
激光束引介的薄型硅基太陽能膜的生產(chǎn)方式分析 : 三維分布式工藝模塊的處理模型
A 3D distributed model is developed and implemented based on circuit analysis software for the investigation of spatial variation in performance due to the distributed nature and non-uniformity of solar cell properties.This is applied to LBIC measurements where it is used for sensitivity analysis of the measurements with respect to certain parameters in series connected thin film PV modules.The model is used to explain the differences in dark and illuminated measurements, which clearly shows the illuminated LBIC signal is largely dependent on the homogeneity of the background illumination.The dark LBIC is largely affected by the shunt resistance of the neighbouring cells rather than by the signal strength of the cell under test.It is required to bring the cell into limiting conditions, which then gives a signal one order of magnitude stronger than that in the non-limiting case.The simulations are validated against measurements taken in these regimes.Development of a rapid thermal annealing process for polycrystalline silicon thin-film solar cells on glass 太陽能玻璃
Materials Science and Engineering
In this report, we discuss the influence of rapid thermal annealing(RTA)on the performance of polycrystalline Si(poly-Si)thin-film solar cells on glass where the poly-Si layers are differently prepared.The first part presents a comprehensive study of RTA treatments on poly-Si thin-films made by solid phase crystallization(SPC)(standard material of CSG Solar AG, Thalheim).By varying both plateau temperature(up to 1050 °C)and duration(up to 1000 s)of the annealing profile, we determined the parameters for a maximum open-circuit voltage(VOC).In addition, we applied our standard plasma hydrogenation treatment in order to passivate the remaining intra-grain defects and grain boundaries by atomic hydrogen resulting in a further increase of VOC.We found, that the preceding RTA treatment increases the effect of hydrogenation already at comparable low RTA temperatures.The effect on hydrogenation increases significantly with RTA temperature.In a second step we investigated the effect of the RTA and hydrogenation on large-grained poly-Si films based on the epitaxial thickening of poly-Si seed layers.Optimization of the p–i interface properties in thin film microcrystalline silicon solar cell
太陽能薄膜電池的成分優(yōu)化配比設(shè)計
Solar Energy Materials and Solar Cells Hydrogenated microcrystalline silicon(μc-Si:H)has become attractive for use in thin-film silicon solar cells.The external quantum efficiency(EQE)of μc-Si:H solar cells extends up to 1100 nm, which is exploited in tandem solar cells.Properties of p–i interface are critical for performance as it affects carrier collection, which is visible in the blue response.Here, we report how μc-Si:H p-and i-layer material properties influence the p–i interface of μc-Si:H solar cells.The effect of RF PECVD parameters of these layers on the p–i interface was investigated.We find that the blue response of the solar cell is sensitive to the crystallinity of both the p-and i-layers.We demonstrate that transient depletion during i-layer deposition affects the blue response of μc-Si:H solar cell.We obtained a narrow process window for optimal solar-cell performance.At the optimal deposition pressure of 9 mbar and using transient depletion, an EQE at 400 nm of 0.6 was obtained, achieving 16% higher short-circuit current density.Reducing the diborane flow during p-layer deposition yielded 13% relative increase in efficiency.Epitaxially grown emitters for thin film silicon solar cells result in 16% efficiency Thin Solid Films
Epitaxial thin film silicon solar cell technology is one of the most promising midterm alternatives for cost effective industrial solar cell manufacturing.Here, CVD is used to grow the active base layer.However, also the emitter can be grown by CVD, with doping profiles as desired.In this paper, solar cell processes are established integrating both a two-step CVD grown emitter, and state-of-the-art concepts for optical light trapping in epitaxial cells.In this way, the significant increase in Voc is combined with an improved short-circuit and leads to a record efficiency of 16.1% with a current density of 33.2 mA/cm, approaching the Jsc of bulk silicon solar cells.2
Back surface reflectors with periodic textures fabricated by self-ordering process for light trapping in thin-film microcrystalline silicon solar cells
表面背部反射層的應(yīng)用;太陽能薄膜電池的光捕捉自組織/自有序化過程 形成的機(jī)理
Back surface reflectors(BSRs)with grating structures have been developed to enhance light trapping in thin-film hydrogenated microcrystalline Si(μc-Si:H)solar cells.As a grating structure, a periodic honeycomb-like dimple pattern with a period of
450 nm has been fabricated on Al substrates by a self-ordering process using anodic oxidation of Al.The clear diffraction effect has been confirmed on the patterned Al from the angle-dependent reflection.From quantum efficiency measurements, we found that the periodically patterned BSR can confine the incident light more effectively than the random textured BSR, especially at longer wavelengths.
第四篇:太陽能電池的優(yōu)勢及其發(fā)展
太陽能電池的優(yōu)勢及其發(fā)展
太陽能電池這個名詞相信大家都略有所聞,但是對它的了解程度相信大家都不高,相信此文會帶給大家更深認(rèn)識。
其實早在50年前,太陽能電池就被發(fā)明出來,但是當(dāng)時的太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率低下,并且價格極其昂貴,主要用作衛(wèi)星、燈塔和電子計算器等的電源;直到90年代,太陽能電池的效率才有了一定的提高,開始應(yīng)用進(jìn)入家庭和大樓;而現(xiàn)在,太陽能電池正向全球擴(kuò)展。
太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。一光電效應(yīng)工作的薄膜式太陽能電池為主流,它是一種能將太陽光直接轉(zhuǎn)化為電能的器件,算是一種特別的小型電源。太陽能電池大有前途,可以長期使用,具有永久性、清潔性和靈活性三大優(yōu)點。它可以只靠太陽光轉(zhuǎn)化成電能,相對于火力發(fā)電、核能發(fā)電來說,它不會引起環(huán)境污染;而相對于水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電來說,它所需要的金錢是較少,所消耗的資源也是無限的,對于普通城市的人來說更加方便,它也減少了電在導(dǎo)線上的消耗;相對于普通太陽能板來說,它能夠直接應(yīng)用到各種的生活家用電器,在國外甚至還有以太陽能電池作為電源的特種跑車競賽活動,所應(yīng)用的范圍比太陽能板廣泛;而對于普通干電池來說,它所能提供的電是普通干電池?zé)o法攀比的,并且它的使用期叫、較長,不會在短時期內(nèi)丟棄或消耗完電能,從客觀方面看是減少了垃圾排放,更加環(huán)保;所以,綜合以上全部,太陽能電池?zé)o論在哪一個方面都占有一定優(yōu)勢。
2009年哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會呼吁全球節(jié)能減排,走“低碳經(jīng)濟(jì)”的道路。而太陽能是一種取之不盡,沒有噪聲,還不排放二氧化碳的資源,我們使用太陽能電池正正是符合“低碳經(jīng)濟(jì)”這一點。使用太陽能電池,不用消耗煤消耗石油消耗天然氣,就能使用各類電器,減少了極大部分的二氧化碳排放,實現(xiàn)減排,即保護(hù)了環(huán)境,保護(hù)了人類,也能間接地“保護(hù)”我們的錢包,相信這點還是很多人看重的!
其實在未來,太陽能電池也是大有市場的,因為它可以應(yīng)用于各個范圍:
1、家庭發(fā)電系統(tǒng);
2、無線通訊;
3、各類電子產(chǎn)品,如計算機(jī)、收音機(jī)等;
4、交通運(yùn)輸,如汽車、燈塔等;
5、農(nóng)業(yè)生產(chǎn);
6、其它。并且邁入21世紀(jì),科技日新月異,各類新型的電子產(chǎn)品被研發(fā)出來,并進(jìn)入平民百姓的生活,但是這些產(chǎn)品都需要有電源供應(yīng),缺了電源,這些新產(chǎn)品還是“英雄無用武之地”!而在我們的太陽能電池被不斷推廣到全球后,這個問題將會成為歷史。其實太陽能電池可以應(yīng)用于各方面,例如:作為一種特別電源,可以用在半導(dǎo)體收音機(jī)上,變成有陽光就可以聽廣播,這個使用于物資貧乏的西北部貧瘠地區(qū);它還可以用與手機(jī)上,就像在為手機(jī)進(jìn)行慢性充電,延長普通手機(jī)電池的使用期;還有,對于幾個月才換一次電池的手表之類的,如果用的是太陽能電池,那么可以說是徹底免去了更換電池的麻煩??如果有廠家研發(fā)出類似這樣的產(chǎn)品,那么相信其市場肯定是十分的大!
太陽能電池已經(jīng)經(jīng)歷了過去“被研發(fā)”與現(xiàn)在“被提高,被推廣”兩個階段,相信到未來“被廣泛使用”這一階段不會再遙遠(yuǎn),它在將來會占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位,不但要替代部分常規(guī)能源,而且將成為世界能源供應(yīng)的主體!
第五篇:北大2017硅基暑期學(xué)校心得體會
2017北京大學(xué)硅基光電子技術(shù)及應(yīng)用暑期學(xué)校心得體會
盛夏七月,流金鑠石,轉(zhuǎn)眼間,這次為期兩個星期的硅基光電子暑期學(xué)校就要過去了。之前申請的時候看到授課老師都是如此的大牛,就感覺機(jī)會難得,于是抱著成了就抓住機(jī)會敗了也沒什么損失的心態(tài)向北大遞交了申請。非常幸運(yùn),申請通過了,也獲得了聆聽大牛親自授課傳道的機(jī)會。
開學(xué)第一天,周治平教授即以非常親切、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的態(tài)度向我們簡要介紹了硅基光電子學(xué)的歷史背景、發(fā)展趨勢及相關(guān)研究必要性,清楚明白地使我們明白了硅基光電子學(xué)的基本概念。也是在周老師的帶領(lǐng)下,我們進(jìn)入了神秘而有趣的硅基光電子世界。之后幾天,來自北大的王興軍老師、來自浙大的儲濤老師與戴道鋅老師、來自寶島臺灣的林清富老師、來自中科院的陳寶欽教授與祁楠老師、有著海外經(jīng)歷的施煒老師與陳思銘老師以及一些企業(yè)分別從不同的角度與層面向我們展示了硅基光電子學(xué)的現(xiàn)狀、發(fā)展及應(yīng)用。
每個老師都具有自己十分鮮明的授課特色。其中令我印象特別深刻的應(yīng)該是陳寶欽先生。40年代出生,經(jīng)歷了當(dāng)年那個特殊的年代,也干過最苦最累最臟的活,但依然不忘初心,一輩子奮斗在科研第一線。即使如今退休了,也依然向祖國的花朵科普最前沿的科學(xué)知識,為祖國的科研事業(yè)奉獻(xiàn)自己的一份力量。他最令我敬佩的不僅是在科學(xué)上貢獻(xiàn)了巨大的力量,更是在于他即使多經(jīng)苦難卻依然保持著樂觀、年輕、進(jìn)取的心態(tài)!也因此,我更喜歡稱呼他為陳先生而不是陳老師或者陳教授。他的座右銘“能做好每一件簡單的事情,就是不簡單;能做好每一件平凡的事情,就是不平凡”也正是他做人做事的寫照。整個授課過程中,陳先生精神抖擻,風(fēng)趣幽默,邏輯清晰地向我們闡述了他幾十年來做的微電子工作與相關(guān)的發(fā)展歷程。數(shù)百張的PPT也并沒有出現(xiàn)邏輯混亂、條理不清的現(xiàn)象,陳先生真正深入淺出地向我們講解了微電子技術(shù)與硅基光電子的科學(xué)基礎(chǔ)知識。最后大大小小、奇形怪狀的魔方更是讓我見識了陳先生的智慧。每一個魔方,陳先生都能將其玩法與科學(xué)知識所結(jié)合,真是令人驚贊不已!不止如此,他還將魔方的科學(xué)玩法廣為介紹,真正地將科學(xué)寓教于樂。陳先生真是當(dāng)之無愧的大家!
當(dāng)然不止陳先生,其他各位老師也都從不同方面介紹了硅基光電子學(xué)的相關(guān)知識。微環(huán)諧振搶、耦合工藝、硅基光源的選擇、硅太陽能電池、調(diào)制器等等等等,這些或基礎(chǔ)或前沿的知識真正讓我見識了硅基光電子學(xué)的強(qiáng)大。不僅如此,來自中國電科集團(tuán)第38研究所、貝思科爾公司及KLA-Tencor公司的科研技術(shù)人員也從市場和工業(yè)技術(shù)的角度向我們介紹了硅基光電子學(xué)的廣泛且巨大的應(yīng)用價值。說實話,這些都讓自己更加堅定了學(xué)習(xí)光學(xué)的信心
與決心。
這次暑期學(xué)校的經(jīng)歷讓我領(lǐng)略了科研的魅力、大牛的風(fēng)采,也了解了硅基光電子學(xué)的相關(guān)知識,多角度地拓展了自己的科研視野。在這數(shù)十天的學(xué)習(xí)過程中,老師與同學(xué)們的互動都讓自己受益匪淺。不僅如此,此行也讓我認(rèn)識了新的朋友,堅定了自己努力科研的決心,也增強(qiáng)了自己在光學(xué)科研道路走下去的信心。畢竟還有如此多又如此強(qiáng)大的同伴們在風(fēng)雨同舟!
總而言之,這次的暑期班從科研、為人、處事等多方面提高、充實并完善了自己。我相信,認(rèn)準(zhǔn)一個目標(biāo),努力堅持,不懈創(chuàng)新,在科研中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中成長,在成長中實踐,在實踐中科研。我們就一定能達(dá)到自己想達(dá)到的,實現(xiàn)自己想完成的。
衷心感謝周老師、王老師為我們提供的硅基光電子技術(shù)及應(yīng)用暑期學(xué)校學(xué)習(xí)機(jī)會!也衷心祝愿硅基光電子暑期學(xué)校能持續(xù)不斷地辦下去并越辦越好!