sih4為什麼便宜

『壹』 SiH4中,H是正價還是負價 H為什麼寫在後面

化合價正負的判斷，是看兩個元素的電負性，所以H比Si大，即共用電子對偏向H，所以H顯－1價，Si顯＋4價。
在CH4中H電負性小於C，所以共用電子對偏向C，則H顯＋1價，C顯－4價。

由於SiH4中，H顯－1價，所以也導致SiH4具有還原性，一方面很容易在空氣中自燃，生成SiO2和H2O，另一方面，也可以還原AgNO3得到Ag單質。

至於H寫在哪裡，一般第IVA族、VA族的氫化物，H寫在後面，第VIA族、VIIA族的氫化物，H寫在前面

『貳』 多晶硅與非晶硅薄膜太陽能電池之間優劣的比較

多晶硅: 光電轉換效率高, 約14-17%, 價格高,

非晶硅: 光電轉換率低,約5-6%, 所以同樣功率面積較大, 但是弱光性好, 且比功率發電量要高於晶體硅.

具體可以參見我的博客鏈接:

『叄』 SiH4的硅價態是負的還是正的為什麼呢

你應該是中學生吧，其實SiH4性質接近有機物，而有機物一般很難標價態，比如很簡單的反應和物質：乙醇CH3-CH2-OH氧化後變為乙醛CH3-CHO，再氧化變為乙酸CH3-COOH，再氧化變為水和二氧化碳，你試試標標價態吧。
很難吧？其實價態是人為發展的，是在人類最初分析物質組成和性質手段匱乏時的一種理論，隨著科學的發展，我們發現這種理論對於很多物質束手無策，尤其是有機物，所以最先在有機物中拋棄了這個理論，隨後由於無機復雜物質的發現，尤其是合金和雜聚物，因此無機也淡化了價態的概念。所以不用糾結價態問題。
其實如果硬要分析，我們只能根據鮑林的電負性（反映了非金屬性的強弱）表或者實驗來猜想。由電負性，

我們知道：氫 2.20 ，硅 1.90，所以氫得電子能力更強，所以氫為-1價，硅為+4價
另外：根據實驗：SiH4可以和氯氣反應生成SiH3Cl和HCl，繼續反應可得SiH2Cl2和SiHCl3和SiCl4，可以知道氯顯然無論跟硅還是氫在一起，都顯負價，也就是說兩個氯得到兩個電子，那麼SiH4一共失去2個電子，，根據後續產物依次失氫，最好的解釋就是H為-1價，每次都被氧化為+1價！

『肆』 半導體外延生長有哪些方式

外延(Epitaxy, 簡稱Epi)工藝是指在單晶襯底上生長一層跟襯底具有相同晶格排列的單晶材料，外延層可以是同質外延層(Si/Si)，也可以是異質外延層(SiGe/Si 或SiC/Si等)；同樣實現外延生長也有很多方法，包括分子束外延(MBE)，超高真空化學氣相沉積(UHV/CVD)，常壓及減壓外延(ATM & RP Epi)等等。本文僅介紹廣泛應用於半導體集成電路生產中襯底為硅材料的硅(Si)和鍺硅(SiGe)外延工藝。
根據生長方法可以將外延工藝分為兩大類(表1)：全外延(Blanket Epi)和選擇性外延(Selective Epi, 簡稱SEG)。工藝氣體中常用三種含硅氣體源：硅烷(SiH4)，二氯硅烷(SiH2Cl2, 簡稱DCS) 和三氯硅烷(SiHCl3, 簡稱TCS)；某些特殊外延工藝中還要用到含Ge和C的氣體鍺烷(GeH4)和甲基硅烷(SiH3CH3)；選擇性外延工藝中還需要用到刻蝕性氣體氯化氫(HCl)，反應中的載氣一般選用氫氣(H2)。

外延選擇性的實現一般通過調節外延沉積和原位(in-situ)刻蝕的相對速率大小來實現，所用氣體一般為含氯(Cl)的硅源氣體DCS，利用反應中Cl原子在硅表面的吸附小於氧化物或者氮化物來實現外延生長的選擇性；由於SiH4不含Cl原子而且活化能低，一般僅應用於低溫全外延工藝；而另外一種常用硅源TCS蒸氣壓低，在常溫下呈液態，需要通過H2鼓泡來導入反應腔，但價格相對便宜，常利用其快速的生長率（可達到5 um/min）來生長比較厚的硅外延層，這在硅外延片生產中得到了廣泛的應用。IV族元素中Ge的晶格常數(5.646A與Si的晶格常數(5.431A差別最小，這使得SiGe與Si工藝易集成。在單晶Si中引入Ge形成的SiGe單晶層可以降低帶隙寬度，增大晶體管的特徵截止頻率fT(cut-off frequency)，這使得它在無線及光通信高頻器件方面應用十分廣泛；另外在先進的CMOS集成電路工藝中還會利用Ge跟Si的晶格常數失配(4%)引入的晶格應力來提高電子或者空穴的遷移率(mobility)，從而增大器件的工作飽和電流以及響應速度，這正成為各國半導體集成電路工藝研究中的熱點。由於本徵硅的導電性能很差，其電阻率一般在200ohm-cm以上，通常在外延生長的同時還需要摻入雜質氣體(dopant)來滿足一定的器件電學性能。雜質氣體可以分為N型和P型兩類：常用N型雜質氣體包括磷烷(PH3)和砷烷(AsH3)，而P型則主要是硼烷(B2H6)。
硅及鍺硅外延工藝在現代集成電路製造中應用十分廣泛，概括起來主要包括：
1．硅襯底外延：矽片製造中為了提高矽片的品質通常在矽片上外延一層純凈度更高的本徵硅；或者在高攙雜硅襯底上生長外延層以防止器件的閂鎖（latch up）效應。
2．異質結雙極晶體管（Hetero-junction Bipolar Transistor,簡稱HBT)基區(base)異質結SiGe外延(圖1)：其原理是在基區摻入Ge組分，通過減小能帶寬度,從而使基區少子從發射區到基區跨越的勢壘高度降低，從而提高發射效率γ, 因而，很大程度上提高了電流放大系數β。在滿足一定的放大系數的前提下，基區可以重摻雜，並且可以做得較薄，這樣就減少了載流子的基區渡越時間，從而提高器件的截止頻率fT (Cut-Off Frequency)，這正是異質結在超高速，超高頻器件中的優勢所在。

3．CMOS源(source)漏(drain)區選擇性Si/SiGe外延：進入90nm工藝時代後，隨著集成電路器件尺寸的大幅度減小，源漏極的結深越來越淺，需要採用選擇性外延技術 (SEG)以增厚源漏極(elevated source/drain)來作為後續硅化(silicide)反應的犧牲層(sacrificial layer) (圖2)，從而降低串聯電阻，有報道稱這項技術導致了飽和電流(Idsat)有15％的增加。

而對於正在研發中的65/45nm技術工藝，有人採用對PMOS源漏極刻蝕後外延SiGe層來引入對溝道的壓應力(compressive stress) (圖3)，以提高空穴(hole)的遷移率(mobility)，據報道稱實現了飽和電流(Idsat)35％的增加。

應變硅(strain silicon)外延：在鬆弛(relaxed)的SiGe層上面外延一層單晶Si，由於Si跟SiGe晶格常數失配而導致Si單晶層受到下面SiGe層的拉伸應力(tensile stress)而使得電子的遷移率(mobility)得到提升(圖4)，這就使得NMOS在保持器件尺寸不變的情況下飽和電流(Idsat)得到增大，而Idsat的增大意味著器件響應速度的提高，這項技術正成為各國研究熱點。
一般而言，一項完整的外延工藝包括3個環節：
首先，根據需要實現的工藝結果對矽片進行預處理，包括去除表面的自然氧化層及矽片表面的雜質，對於重攙雜襯底矽片則必須考慮是否需要背封(backseal)以減少後續外延生長過程中的自攙雜。
然後在外延工藝過程中需要對程式進行優化，如今先進的外延設備一般為單片反應腔，能在100秒之內將矽片加熱到1100℃以上，利用先進的溫度探測裝置能將工藝溫度偏差控制在2度以內，反應氣體則可通過質量流量計(MFC)來使得流量得到精準控制。在進行外延沉積之前一般都需要H2烘烤(bake)這一步，其目的在於原位(in-situ)去除矽片表面的自然氧化層和其他雜質，為後續的外延沉積准備出潔凈的硅表面狀態。
最後在外延工藝完成以後需要對性能指標進行評估，簡單的性能指標包括外延層厚度和電特性參數, 片內厚度及電特性均勻度(uniformity)，片與片間的重復性(repeatability)，雜質顆粒(particle)數目以及污染(contamination)
；在工業生產中經常要求片內膜厚及電性的均勻度<1.5%(1σ)，對矽片廠家來說經常還要考查外延層的擴展電阻率曲線(SRP)以確定是否有污染存在及污染物雜質的量。特別地，對於SiGe工藝我們經常還需要測量Ge的含量及其深度分布，對於有攙雜的工藝我們還需要知道攙雜原子的含量及深度分布。另外晶格缺陷(defect)也是我們必須考慮的問題，一般而言，常常出現的有四種缺陷，包括薄霧(haze)，滑移線(slip line), 堆跺層錯(stacking fault) 和穿刺(spike)，這些缺陷的存在對器件性能有很大影響，可以導致器件漏電流增大甚至器件完全失效而成為致命缺陷(killer effect)。一般來講消除這些缺陷的辦法是檢查反應腔體漏率是否足夠低(<1mTorr/min)，片內工藝溫度分布是否均勻，承載矽片的基座或准備的矽片表面是否潔凈、平坦等。
經過外延層性能指標檢測以後我們還需要對外延工藝進一步優化，以滿足特定器件的工藝要求。
硅襯底外延：矽片製造中為了提高矽片的品質通常在矽片上外延一層純凈度更高的本徵硅；或者在高攙雜硅襯底上生長外延層以防止器件的閂鎖（latch up）效應。

『伍』 求助：我想請問關於SiH4的問題

SIH4 MFC FLOW VERIFY 需要在常溫2小時+CHAMBER PUMP TO BASE PRESSURE+腔體體積固定的情況下做出來的數據會比較准確，前提是你MFC ZERO POINT是正確的，要不就需要在做原點矯正只周才能做FLOW VERIFY。一般這樣的情況下做3次取平均就好了，之後通過電腦或者UI將FACTOR或者MFC SIZE進行調整一般誤差會在+-1%之間，之後在做3次進行驗證，主要是SIH4 FLOW是KEY PROCESS PARAMETER所以要准確

『陸』 SiH4中的硅元素顯正價還是負價

負4價。
因為氫元素顯正1價，一共有4個氫，所以設SiH4中的硅元素的化合價為x，則x+4=0，所以x=-4，所以SiH4中的硅元素顯負4價。

『柒』 急需太陽能方面的資料！！！！

太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367kw/m2。地球赤道的周長為40000km，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標准峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/m2，相當於有102,000TW 的能量，人類依賴這些能量維持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地熱能資源除外）雖然太陽能資源總量相當於現在人類所利用的能源的一萬多倍，但太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。
太陽能熱水器原理

能量與環境偏

太陽能熱水器便是太陽能成果應用中的一大產業，它為百姓提供環保、安全節能、衛生的新型熱水器產品， 太陽能熱水器就是吸收太陽能的輻射熱能，加
熱冷水提供給 人們在生活、生產中使用的節能設備。
系統組成
◆ 集熱器：
系統中的集熱元件。其功能相當於電熱水器中的電 熱管。和電熱水器、燃氣熱水器不同的是，太陽能集熱器利 用的是太陽的輻射熱量，故而加熱時間只能在有太陽照射的 白晝。
◆ 保溫水箱：
和電熱水器的保溫水箱一樣，是儲存熱水的容器。 因為太陽能熱水器只能白天工作，而人們一般在晚上才使用 熱水，所以必須通過保溫水箱把集熱器在白天產出的熱水儲 存起來。容積是每天晚上用熱水量的總和。採用同樂搪瓷內 膽承壓保溫水箱，保溫效果好，耐腐蝕，水質清潔，使用壽 命可長達20年以上。
◆ 連接管道：
將熱水從集熱器輸送到保溫水箱、將冷水從保溫 水箱輸送到集熱器的通道，使整套系統形成一個閉合的環路。 設計合理、連接正確的循環管道對太陽能系統是否能達到最 佳工作狀態至關重要。熱水管道必須做保溫處理。管道必須 有很高的質量，保證有20年以上的使用壽命。
環保作用
每平方米平板太陽能集熱器平均每個正常日照日，可產生相當於2.5度電的熱量，每年可節約標准煤200公斤 左右，可以減少700多公斤CO2的排放量。太陽能熱水器的廣泛運用，包括生活用熱水，採暖，空調,在省錢 的同時必將極大地改善地球的污染狀況。
目前市場常見太陽能熱水器品牌有：清華陽光、皇明、阿里斯頓、神光、華揚、桑普、華帝、海寧市神太、喜滿天、豪意、躍美等等適用於多晴少雲地區。
目前太陽能熱水器占整個熱水器市場的11.2％，而據預測，到2015年，我國太陽能熱水器普及率將達到30％。現在各地均用電非常緊張，能源非常緊缺，使用太陽能熱水器可以節約很多能源，還可以防止污染。從個人角度來說，用太陽能熱水器價格要比用電熱水器便宜得多，比用電、用燃氣至少節約三分之二以上。所以建議您選用太陽能熱水器，一來可以節約用電，二來長遠考慮使用費用也較低。
價格：2000-6000元http://www..com/s?wd=%CC%AB%D1%F4%C4%DC%C8%C8%CB%AE%C6%F7%B1%A8%BC%DB&lm=0&si=&rn=10&ie=gb2312&ct=0&cl=3&f=1&rsp=4
建議使用：
皇明 HDS-14TT19/58-42D
北京報價￥3312 廣州報價￥3312
南京報價￥3312 成都報價￥3312
參考資料：http://d..com/rs.php?q=%CC%AB%D1%F4%C4%DC%C8%C8%CB%AE%C6%F7%C5%C5%C3%FB%B0%F1&tn=

太陽能熱水器原理

能量與環境偏

太陽能熱水器便是太陽能成果應用中的一大產業，它為百姓提供環保、安全節能、衛生的新型熱水器產品， 太陽能熱水器就是吸收太陽能的輻射熱能，加
熱冷水提供給 人們在生活、生產中使用的節能設備。
系統組成
◆ 集熱器：
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◆ 保溫水箱：
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環保作用
每平方米平板太陽能集熱器平均每個正常日照日，可產生相當於2.5度電的熱量，每年可節約標准煤200公斤 左右，可以減少700多公斤CO2的排放量。太陽能熱水器的廣泛運用，包括生活用熱水，採暖，空調,在省錢 的同時必將極大地改善地球的污染狀況。
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回答者：超醒 - 助理 三級 1-23 23:30
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太陽是一個巨大、久遠、無盡的能源。盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量（約為3.75×1026W）的22億分之一，但已高達173,000TW，也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤。下圖是地球上的能流圖。從圖上可以看出，地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源於太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。

太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。但太陽能也有兩個主要缺點：一是能流密度低；二是其強度受各種因素（季節、地點、氣候等）的影響不能維持常量。這兩大缺點大大限制了太陽能的有效利用。

人類對太陽能的利用有著悠久的歷史。我國早在兩千多年前的戰國時期就知道利用鋼制四面鏡聚焦太陽光來點火；利用太陽能來乾燥農副產品。發展到現代，太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等

1.發電能
2.發熱能
3.電能能轉化成各種機械能
4.熱能能轉化成電能
5.電能也能轉化成熱能
6.電能做什麼 太陽能就能做什麼。
太陽能是一種輻射能，具有即時性，必須即時轉換成其它形式能量才能利用和貯存。將太陽能轉換成不同形式的能量需要不同的能量轉換器，集熱器通過吸收面可以將太陽能轉換成熱能，利用光伏效應太陽電池可以將太陽能轉換成電能，通過光合作用植物可以將太陽能轉換成生物質能，等等。原則上，太陽能可以直接或間接轉換成任何形式的能量，但轉換次數越多，最終太陽能轉換的效率便越低。

太陽能-熱能轉換

引言 太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源．也是清潔能源，不產生任何的環境污染。在太陽能的有效利用當中；大陽能光電利用是近些年來發展最快，最具活力的研究領域， 是其中最受矚目的項目之一。為此，人們研製和開發了太陽能電池。製作太陽能電池主要是以半導體材料為基礎，其工作原理是利用光電材料吸收光能後發生光電於轉換反應，根據所用材料的不同，太陽能電池可分為：1、硅太陽能電池；2、以無機鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池；3、功能高分子材料制備的大陽能電池；4、納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來製作電池，對太陽能電池材料一般的要求有：1、半導體材料的禁帶不能太寬；②要有較高的光電轉換效率：3、材料本身對環境不造成污染；4、材料便於工業化生產且材料性能穩定。基於以上幾個方面考慮，硅是最理想的太陽能電池材料，這也是太陽能電池以硅材料為主的主要原因。但隨著新材料的不斷開發和相關技術的發展，以其它村料為基礎的太陽能電池也愈來愈顯示出誘人的前景。本文簡要地綜述了太陽能電池的種類及其研究現狀，並討論了太陽能電池的發展及趨勢。 1 硅系太陽能電池 1.1 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換效率最高，技術也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質量單晶硅材料和相關的成熱的加工處理工藝基礎上的。現在單晶硅的電地工藝己近成熟，在電池製作中，一般都採用表面織構化、發射區鈍化、分區摻雜等技術，開發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。提高轉化效率主要是靠單晶硅表面微結構處理和分區摻雜工藝。在此方面，德國夫朗霍費費萊堡太陽能系統研究所保持著世界領先水平。該研究所採用光刻照相技術將電池表面織構化，製成倒金字塔結構。並在表面把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射塗層相結合．通過改進了的電鍍過程增加柵極的寬度和高度的比率：通過以上製得的電池轉化效率超過23%，是大值可達23．3％。Kyocera公司制備的大面積（225cm2）單電晶太陽能電池轉換效率為19．44%，國內北京太陽能研究所也積極進行高效晶體硅太陽能電池的研究和開發，研製的平面高效單晶硅電池（2cm X 2cm）轉換效率達到19.79%，刻槽埋柵電極晶體硅電池（5cm X 5cm）轉換效率達8.6%。 單晶硅太陽能電池轉換效率無疑是最高的，在大規模應用和工業生產中仍占據主導地位，但由於受單晶硅材料價格及相應的繁瑣的電池工藝影響，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。為了節省高質量材料，尋找單晶硅電池的替代產品，現在發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。 1．2 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的高質量矽片上製成的，這種矽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，但由於生長的硅膜晶粒大小，未能製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，並提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多採用化學氣相沉積法，包括低壓化學氣相沉積（LPCVD）和等離子增強化學氣相沉積（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。 化學氣相沉積主要是以SiH2Cl2、SiHCl3、Sicl4或SiH4,為反應氣體,在一定的保護氣氛下反應生成硅原子並沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用Si、SiO2、Si3N4等。但研究發現，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒,並且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問題辦法是先用 LPCVD在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然後再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結晶技術無疑是很重要的一個環節，目前採用的技術主要有固相結晶法和中區熔再結晶法。多晶硅薄膜電池除採用了再結晶工藝外，另外採用了幾乎所有制備單晶硅太陽能電池的技術，這樣製得的太陽能電池轉換效率明顯提高。德國費萊堡太陽能研究所採用區館再結晶技術在FZ Si襯底上製得的多晶硅電池轉換效率為19％，日本三菱公司用該法制備電池，效率達16.42%。 液相外延（LPE）法的原理是通過將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國Astropower公司採用LPE制備的電池效率達12．2％。中國光電發展技術中心的陳哲良採用液相外延法在冶金級矽片上生長出硅晶粒，並設計了一種類似於晶體硅薄膜太陽能電池的新型太陽能電池，稱之為「硅粒」太陽能電池，但有關性能方面的報道還未見到。 多晶硅薄膜電池由於所使用的硅遠較單晶硅少，又無效率衰退問題，並且有可能在廉價襯底材料上制備，其成本遠低於單晶硅電池，而效率高於非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據主導地位。 1.3 非晶硅薄膜太陽能電池 開發太陽能電池的兩個關鍵問題就是：提高轉換效率和 降低成本。由於非晶硅薄膜太陽能電池的成本低，便於大規模生產，普遍受到人們的重視並得到迅速發展，其實早在70年代初，Carlson等就已經開始了對非晶硅電池的研製工作,近幾年它的研製工作得到了迅速發展,目前世界上己有許多家公司在生產該種電池產品。 非晶硅作為太陽能材料盡管是一種很好的電池材料，但由於其光學帶隙為1.7eV, 使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區域不敏感，這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉換效率。此外，其光電效率會隨著光照時間的延續而衰減，即所謂的光致衰退S一W效應，使得電池性能不穩定。解決這些問題的這徑就是制備疊層太陽能電池，疊層太陽能電池是由在制備的p、i、n層單結太陽能電池上再沉積一個或多個P-i-n子電池製得的。疊層太陽能電池提高轉換效率、解決單結電池不穩定性的關鍵問題在於：①它把不同禁帶寬度的材科組台在一起，提高了光譜的響應范圍；②頂電池的i層較薄，光照產生的電場強度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出；③底電池產生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應減小；④疊層太陽能電池各子電池是串聯在一起的。 非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法有很多，其中包括反應濺射法、PECVD法、LPCVD法等，反應原料氣體為H2稀釋的SiH4，襯底主要為玻璃及不銹鋼片，製成的非晶硅薄膜經過不同的電池工藝過程可分別製得單結電池和疊層太陽能電池。目前非晶硅太陽能電池的研究取得兩大進展：第一、三疊層結構非晶硅太陽能電池轉換效率達到13％，創下新的記錄；第二.三疊層太陽能電池年生產能力達5MW。美國聯合太陽能公司（VSSC）製得的單結太陽能電池最高轉換效率為9．3%，三帶隙三疊層電池最高轉換效率為13％，見表1 上述最高轉換效率是在小面積（0．25cm2）電池上取得的。曾有文獻報道單結非晶硅太陽能電池轉換效率超過12．5％，日本中央研究院採用一系列新措施，製得的非晶硅電池的轉換效率為13．2％。國內關於非晶硅薄膜電池特別是疊層太陽能電池的研究並不多，南開大學的耿新華等採用工業用材料，以鋁背電極制備出面積為20X20cm2、轉換效率為8．28％的a－Si/a－Si疊層太陽能電池。 非晶硅太陽能電池由於具有較高的轉換效率和較低的成本及重量輕等特點，有著極大的潛力。但同時由於它的穩定性不高，直接影響了它的實際應用。如果能進一步解決穩定性問題及提高轉換率問題，那麼，非晶硅大陽能電池無疑是太陽能電池的主要發展產品之一。 2 多元化合物薄膜太陽能電池 為了尋找單晶硅電池的替代品,人們除開發了多晶硅、非晶硅薄膜太陽能電池外，又不斷研製其它材料的太陽能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。上述電池中，盡管硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，並且也易於大規模生產，但由於鎘有劇毒，會對環境造成嚴重的污染，因此，並不是晶體硅太陽能電池最理想的替代 砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由於具有較高的轉換效率受到人們的普遍重視。GaAs屬於III-V族化合物半導體材料，其能隙為1．4eV，正好為高吸收率太陽光的值，因此，是很理想的電池材料。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要採用 MOVPE和LPE技術，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯、反應壓力、III-V比率、總流量等諸多參數的影響。 除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等電池材料也得到了開發。1998年德國費萊堡太陽能系統研究所製得的GaAs太陽能電池轉換效率為24．2％，為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉換效率為14．7％．見表2。另外，該研究所還採用堆疊結構制備GaAs，Gasb電池，該電池是將兩個獨立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb,所得到的電池效率達到31．1％。 銅銦硒CuInSe2簡稱CIC。CIS材料的能降為1．leV，適於太陽光的光電轉換,另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。 CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是採用各自的蒸發源蒸鍍銅、銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8％的轉換效率發展到目前的15％左右。日本松下電氣工業公司開發的摻鎵的CIS電池，其光電轉換效率為15．3％（面積1cm2）。1995年美國可再生能源研究室研製出轉換效率為17．l％的CIS太陽能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉換效率。預計到2000年CIS電池的轉換效率將達到20％，相當於多晶硅太陽能電池。 CIS作為太陽能電池的半導體材料，具有價格低廉、性能良好和工藝簡單等優點，將成為今後發展太陽能電池的一個重要方向。唯一的問題是材料的來源，由於銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發展又必然受到限制。 3 聚合物多層修飾電極型太陽能電池 在太陽能電池中以聚合物代替無機材料是剛剛開始的一個太陽能電池制爸的研究方向。其原理是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢，在導電材料（電極）表面進行多層復合，製成類似無機P－N結的單向導電裝置。其中一個電極的內層由還原電位較低的聚合物修飾，外層聚合物的還原電位較高，電子轉移方向只能由內層向外層轉移；另一個電極的修飾正好相反，並且第一個電極上兩種聚合物的還原電位均高於後者的兩種聚合物的還原電位。當兩個修飾電極放入含有光敏化劑的電解波中時．光敏化劑吸光後產生的電子轉移到還原電位較低的電極上，還原電位較低電極上積累的電子不能向外層聚合物轉移，只能通過外電路通過還原電位較高的電極回到電解液，因此外電路中有光電流產生。 由於有機材料柔性好，製作容易，材料來源廣泛，成本底等優勢，從而對大規模利用太陽能，提供廉價電能具有重要意義。但以有機材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機材料特別是硅電池相比。能否發展成為具有實用意義的產品，還有待於進一步研究探索。 4 納米晶化學太陽能電池 在太陽能電池中硅系太陽能電池無疑是發展最成熟的，但由於成本居高不下，遠不能滿足大規模推廣應用的要求。為此，人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進行探索，而這當中新近發展的納米TiO2晶體化學能太陽能電池受到國內外科學家的重視。 自瑞士Gratzel教授研製成功納米TiO2化學大陽能電池以來，國內一些單位也正在進行這方面的研究。納米晶化學太陽能電池（簡稱NPC電池）是由一種在禁帶半導體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導體材料上形成的，窄禁帶半導體材料採用過渡金屬Ru以及Os等的有機化合物敏化染料，大能隙半導體材料為納米多晶TiO2並製成電極，此外NPC電池還選用適當的氧化一還原電解質。納米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發態，激發態不穩定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導帶，染料中失去的電子則很快從電解質中得到補償，進入TiO2導帶中的電於最終進入導電膜,然後通過外迴路產生光電流。 納米晶TiO2太陽能電池的優點在於它廉價的成本和簡單的工藝及穩定的性能。其光電效率穩定在10％以上，製作成本僅為硅太陽電池的1/5～1/10．壽命能達到2O年以上。但由於此類電池的研究和開發剛剛起步，估計不久的將來會逐步走上市場。 5 太陽能電池的發展趨勢 從以上幾個方面的討論可知，作為太陽能電池的材料，III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制備，盡管以它們製成的太陽能電池轉換效率很高，但從材料來源看，這類太陽能電池將來不可能占據主導地位。而另兩類電池納米晶太陽能電池和聚合物修飾電極太陽能電地存在的問題，它們的研究剛剛起步，技術不是很成熟，轉換效率還比較低，這兩類電池還處於探索階段，短時間內不可能替代應系太陽能電池。因此，從轉換效率和材料的來源角度講，今後發展的重點仍是硅太陽能電池特別是多晶硅和非晶硅薄膜電池。由於多晶硅和非晶硅薄膜電池具有較高的轉換效率和相對較低的成本，將最終取代單晶硅電池，成為市場的主導產品。 提高轉換效率和降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個主要因素，對於目前的硅系太陽能電池，要想再進一步提高轉換效率是比較困難的。因此，今後研究的重點除繼續開發新的電池材料外應集中在如何降低成本上來，現有的高轉換效率的太陽能電池是在高質量的矽片上製成的，這是製造硅太陽能電池最費錢的部分。因此，在如何保證轉換效率仍較高的情況下來降低襯底的成本就顯得尤為重要。也是今後太陽能電池發展急需解決的問題。近來國外曾採用某些技術製得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽能電池的基片，以達到降低成本的目的，效果還是比較現想的。

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