更别提非晶硅了,禁带宽度是窄了,可是充满着悬挂键,载流子复合太严重。
正当世界传统光伏强国对太阳能电池的优化,陷入两难境地的时候,远在神州大地的赵阳,却凭借系统,悄然踏上了一条开创性的道路。
现在的兔子，工业水平已经是一流。
半导体产业更是处于迅速发展阶段,晶体硅的提纯水平非常强，所以完全有计划。
"首先,硅料得下功夫!"赵阳眉头紧锁,在图纸上唰唰勾画。他深知,原料纯度的高低,关乎到最后的电池性能。
"就采用改良西门子法吧,把冶金级多晶硅先提纯到99%以上,再通入还原性气体,与硅粉发生化学气相沉积。这样一来,杂质含量能降到10^-7以下。"
说干就干,改良的合成设备很快就搭建起来。
一座座乌黑的石墨坩埚,盛满了高纯硅粉。赤红的硅芯在其中缓缓旋转,与氢气和氯化氢激烈反应。
不一会儿,一根根晶莹剔透的多晶硅棒,便被缓缓取出,折射出七彩的光芒。
"棒极了,这下,咱们的电池片就有"好米"下锅了!"赵阳兴奋地搓了搓手。他知道,接下来的关键,就看长晶和掺杂的本事了。
"单晶炉要用直拉法,直径不低于8寸。籽晶要旋转提拉,速度得严格控制,温场也得稳定……"他对着一台崭新的单晶炉,反复叮嘱。
很快,一炉炉晶莹剔透的单晶硅锭,在兔子科学家的眼前,拔地而起。切片,减薄,抛光……几道工序下来,一片片薄如蝉翼的硅片,整整齐齐地码放在干净的载板上。
可这还不算完,要做成太阳能电池,PN结可是最关键的结构。
"扩散炉要用等离子体CVD,硼源用三氯化硼,磷源用磷氧氯。扩散温度严格控制在800-900摄氏度,时间把握在几十分钟……"赵阳对着崭新的离子注入机,如数家珍地介绍着。
随着一道道射线的注入,一片片"身怀绝技"的PN结硅片,悄然诞生在实验室里。整齐的P层和N层,在硅片内部形成了完美的结,为载流子的定向运动创造了条件。
可就这样还不够,光电转换的效率还得再往上抠。
"减反射膜是必须的,咱们采用氮化硅。先用PECVD淀积50纳米,再用RIE刻蚀出"金字塔"结构。这下子,表面的反射率就降到2%以下了。"赵阳信心十足地说。
台面上,一块块硅片在等离子体中忽隐忽现。数分钟后,它们表面已经覆盖上了一层"暗黑色"的薄膜。在扫描电镜下一瞧,表面布满了整齐的纳米"金字塔",犹如一座座微型吸光"陷阱"。
"再来是电极,咱们用丝网印刷银浆!正面栅线宽度30微米,首尾搭接……背面则覆盖整个电极,以降低接触电阻!"赵阳比划着,神情专注。
很快,一块块"重装上阵"的硅片,在烘干固化后,便披挂上了闪亮的"银色盔甲"。那细密的栅线,犹如一张张捕捉光明的网,将一束束"金色的绳索"牢牢束缚。
终于,在一次次的探索和优化中,一款兼具转换效率和经济性的太阳能电池在兔子实验室诞生了!它采用高纯P型单晶硅片,掺杂N型磷形成PN结,正面印刷密集栅线,背面形成全金属电极,表面覆盖减反射膜……
当一缕阳光洒在电池上,一股股清流便在其中欢快地流淌!没错,这款新型电池的光电转换效率,稳稳地达到了20%以上,远超当时的世界水平!
就这样,在赵阳的带领下,太阳能电池的生产工艺被一项项攻克。光照一号,光照二号……一块块泛着金属光泽的硅片,在兔子国的实验室里诞生。
"赵工,光照三号电池,转化效率达到22%!"小王兴奋地捧着一摞检测报告,像献宝似的递了上来。
"漂亮!"赵阳笑逐颜开。这一刻,无数个通宵达旦的身影浮现在眼前。从最初对光伏一无所知,到现在掌握核心工艺……中间的点点滴滴,都凝结着兔子科研人员的心血!
"来,给我装上,咱们遛遛!"赵阳迫不及待地吩咐道。
话音刚落,崭新的太阳能电池板就被安装到了屋顶支架上。一块块深蓝色的"玻璃",在阳光下熠熠生辉。只见赵阳戴上墨镜,举着万用表,兴致勃勃地研究起曲线来。
"开路电压0.6伏,短路电流8安,棒极了!"他手舞足蹈,活像个大孩子。
所有人都知道,这一刻,将被载入史册。兔子,向着能源强国,太阳能制造大国,迈出了关键的一步!
"加大投入,准备批量生产!"赵阳一锤定音,"多晶硅还得再下血本,先把原料储备起来……组件封装的设备得尽快装上,还有支架,汇流箱,逆变器……每一样都不能少!"
接下来,各大电池厂,硅料厂,忙碌了起来。一条条自动化生产线拔地而起,源源不断地吐出太阳能电池,太阳能组件……
而在广袤的西北大漠,塔克拉玛干沙漠,一座座并网光伏电站也在如火如荼地建设。一排排太阳能板在戈壁滩整齐排开,反射着耀眼的银光。它们宛如一面面巨型镜子,把阳光牢牢锁在了这片热土上……
京华,一辆小轿车疾驰在田野间。郁郁葱葱的庄稼,在车窗外一晃而过。
"你瞧,这片麦田,是不是格外喜人?"赵阳用手指了指,由衷地感慨道。
"是啊,要不是有了咱们的太阳能水泵,指不定还得靠老天爷喂养呢!"刘菲笑着点头,她的长发在风中飞舞,愈发动人。
"光伏扶贫,精准扶贫,多好的政策啊!"赵阳接过话茬,"咱们的组件,不光种地能用,还能并网发电,一举两得。老百姓的腰包,能鼓起来不少!"
"那是,山地光伏大棚,渔光互补,农光互补……这一招招,妙着呢!"刘菲噙着笑,眼里闪烁着崇拜的光芒。她知道,这一切,都凝结着爱人的心血。
"对了,上次部里开会,提到下一步还要搞"光热发电",你怎么看?"刘菲状似不经意地问。
"嘿,你消息倒灵通!"赵阳不禁莞尔。
他单手把着方向盘,侃侃而谈起来:
"光热发电,可大有作为!不同于光伏直接发电,它是先把太阳能转化为热能,再驱动汽轮机发电。优势在于可以储热,不太受天气影响。咱们西部那么多戈壁荒漠,太阳能资源丰富得很,搞大规模商业开发,前途无量啊!"
"就是!你看,国外都已经商业运营百万千瓦光热电站了。咱们有技术,有装备,更有得天独厚的资源禀赋,一定不能落后!"刘菲握着小拳头,一脸的斗志昂扬。
"哈哈,你啊,比我还急!"赵阳被她逗乐了,宠溺地刮了刮她的鼻子。
"光热还在论证阶段,咱们得一步步来。眼下最重要的,是抓紧建设分布式光伏,推动"碳达峰,碳中和"!农村屋顶,工商业屋顶,还有鱼塘,山地……都大有可为。小菲啊,你可得多给我出主意!"
两人有说有笑,不知不觉便驶进了一片田野。远处,一排排农家小屋的屋顶,反射的金属光泽分外耀眼。那正是一块块崭新的太阳能板。
"你听,那汽笛声!"赵阳调皮地竖起耳朵。
只见一列满载组件的火车,轰隆隆驶过铁道。车身上,"光伏扶贫,携手并进"几个大字,在阳光下熠熠生辉。
刘菲不禁热泪盈眶。她知道,这一幕,将永远铭刻在兔子民族的记忆里。那是一个伟大时代的缩影,一个古老民族涅盘重生的印记。
在这片古老的土地上,一股青春的力量,正以排山倒海之势,唤醒万众,书写历史。
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