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單晶矽, 多晶矽及非晶矽的分別

單晶(MONO CRYSTAL) 使用單晶矽為材料製作,單晶矽的生產過程與半導體使用的單晶矽相同,都要透過緩慢的長晶過程,所以單晶矽是圓形的,為了製作的方便,晶柱會切成正方形,但是會有四個圓角。單晶矽的組成原子均按照一定的規則,週期性地排列,它的製作方法是把矽金屬(純度為 99.999999999%,11 個 9)熔融於石英坩堝中,然後把晶種插入液面,以每分鐘 2 ~ 20 轉的速率旋轉,同時以每分鐘 0.3 ~ 10 毫米的速度緩慢的往上拉引,如此即可形成一直徑 4 ~ 8 吋單晶矽碇,此製作方法稱為柴氏長晶法(Czochralski method)。用單晶矽製成的太陽電池,效率高且性能穩定,目前已廣泛應用於太空及陸地上。

多晶矽(POLY CRYSTAL)是指材料由許多不同的小單晶所構成,它的製作方法是把熔融的矽鑄造固化而形成(多晶矽是將融熔狀態的純矽倒入正方形的模子中,在慢慢的由下方冷卻產生的結晶會是多方向的矽,然後再使用切割機切成正方形的柱狀晶塊,然後再使用切割機切成薄片)。多晶矽太陽能電池,因為它的多晶特性,在切割和再加工的手續上,比單晶和非晶矽更困難,效率方面在2005年前約為13%左右, 而目前2008年開始已經達到15~16%的轉換率,很多人喜歡單晶是因為一開始研發時~他的效能比較好~但是其實目前因為半導體的技術發達~現在多晶反而是歐洲比較多人裝太陽能設備的選擇~

非晶矽(AMORPHOUS)乃是指矽原子的排列非常紊亂,沒有規則可循。一般非晶矽是以電漿式化學氣相沈積法,在玻璃等基板上成長厚度約一微米左右的非晶矽薄膜。因為非晶矽對光的吸收性比矽強約 500 倍,所以只需要薄薄的一層就可以把光子的能量有效地吸收,且不需要使用昂貴的結晶矽基板,而用較便宜的玻璃、陶瓷或是金屬等基板,如此不僅可以節省大量的材料成本,也使得製作大面積的太陽電池成為可能(結晶矽太陽電池的面積受限於矽晶圓的尺寸)。缺點為壽命僅有短短的2年左右。

單、多晶太陽能電池較非晶太陽能電池能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能,但單、多晶的價格比非晶的價格貴兩三倍以上,在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能。

外觀看單晶矽與多晶矽的太陽能電池外觀就不同,單晶矽顏色均勻,正方形的形狀會有四個圓角效率約15~16%。多晶矽太陽能電池則是完整的正方形,顏色上會有結晶的紋路, 目前效率與單晶一樣.