光伏技术的核心,无疑是能将阳光转化为电能的神奇硅片。然而,很多刚进入光伏领域的人不太了解单晶硅和多晶硅组件的区别,今天小编带大家了解其中的差异!
一、什么是晶体?
晶体是一种固体,其中的原子、离子或分子按照一定的周期性,在空间排列形成具有一定规则的几何外形。
常见的晶体材料包括:
金属晶体:如铁、铜、金、银等。
离子晶体:NaCl,CuSO4等
介质晶体:氧化硅,氮化硅等可以是晶体,也可以是非晶体
半导体晶体:如硅、锗等。
二、什么是单晶硅与多晶硅
单晶(single crystal),指物质内部的原子或离子或分子的排列是整齐划一的,从一端到另一端都保持相同的取向,整个晶体只有一个晶向,不含晶界。
多晶(polycrystal),指的是某物质由许多小的晶粒(单晶)组成,每个晶粒都有自己独特的晶体取向。这些晶粒在宏观尺度上是随机取向的,但是每一个晶粒内部的取向是一致的。因此单晶硅里只有一个晶向,一般是<100>,<110>,<111>这三种晶向。不同的晶向对于半导体制造过程中的刻蚀、氧化和离子注入等工艺有着不同的影响,所以选择适当的晶向对于优化芯片性能是至关重要的。
而多晶硅(poly-Si)就是多个单晶组成的硅材料。这些晶粒彼此之间有明显的晶界,所以在晶界处存在着方向的不连续性。
三、两者的区别
1.外观形态区别
单晶硅:电池片呈正方形、倒圆角形,深蓝色;
多晶硅:电池片呈正方形,天蓝色。
2.转化率区别:
单晶硅:16-18%,实验室最高转化率可达到25%,光电转化效率高,可靠性高,发电量稍高;
多晶硅:14-16%,实验室最高转化率可达到20.4%,光电转化效率稍低。
3.单、多晶硅电池片产业链对比
单、多晶硅电池片光伏产业链对比,从硅料到硅棒、硅片、电池、组件再到系统。单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶硅是直拉提升法。
多晶硅是注定方法,后端制造工艺只有一些细微差别。
4.晶体品质差异
单晶硅片、是一种完整的晶格排列:多晶硅片,它是多个微小的单晶组合,有缺陷,杂质多,因此降低了多晶电池的转换效率。各种因素综合作用使得单晶硅光伏组件比多晶硅高出数十倍,从而表新出转换效率优势。
5.电学性能差异
多晶硅与单晶硅相比,其电学性能略有劣势,主要是因为多晶硅晶界处会形成载流子的散射中心。而单晶硅由于无晶界和结构的连续性,具有更高的电子迁移率。