太阳能电池是硅还是二氧化硅？揭秘光伏板的核心材料与发电奥秘

第一步：沙子变粗硅。将二氧化硅(通常是石英砂)在高温下与碳反应，进行还原，得到纯度不那么高的“冶金级硅”，也叫粗硅。

第二步：粗硅变精硅。冶金级硅还需要经过一系列复杂的化学提纯工艺(例如西门子法)，去除杂质，才能得到纯度高达99.9999%以上(甚至更高)的“太阳能级”或“电子级”高纯硅。

第三步：精硅变“芯”。高纯硅经过拉晶(如单晶硅)或铸锭(如多晶硅)、切片等工序，制成薄薄的硅片。这些硅片就是制造太阳能电池的核心基底。

第四步：“芯”片变电池。硅片再经过掺杂(形成P-N结，这是实现光电转换的关键结构)、制备电极、覆盖减反射膜等一系列复杂工艺，最终才变成了我们所说的太阳能电池片。

所以，你可以把二氧化硅理解为“面粉”，而高纯度硅则是做好的“面包胚”，太阳能电池片则是最终烤制出来的、可以“吃”(发电)的“面包”。

✨ 为什么偏偏是硅？

选择硅作为太阳能电池的主要材料，主要有以下几个原因：

优异的半导体性能：硅的能带结构非常适合吸收太阳光谱中的能量并产生光电效应。

储量丰富：硅是地壳中储量第二丰富的元素(第一是氧)，主要以二氧化硅形式存在，原料来源广泛。

技术成熟：硅基半导体技术发展了几十年，非常成熟，这为太阳能电池的低成本、大规模生产奠定了坚实基础。

环境友好：硅本身无毒，生产过程虽有能耗和一些副产品，但整体而言，太阳能发电是清洁能源的重要方向。

总结一下：

下次再有人问你太阳能电池是什么做的，你就可以自信地告诉他：是高纯度的硅!二氧化硅是它的重要“前身”和原料。搞清楚这一点，你就对太阳能发电的奥秘又多了一分了解啦!返回搜狐，查看更多