夏建白院士漫谈半导体科学的发展和应用

夏建白院士漫谈半导体科学的发展和应用

郭桐兴：这个太阳能电池是怎么回事？

夏建白：去年开始能源危机一提出来，大家都在上，全国各地，你到哪个地方都在上，第一技术比较简单，原材料，像硅，就是石英砂，咱们国家有很多。

郭桐兴：这是太阳能半导体的主要原材料？

夏建白：石英砂是二氧化硅，只要有电就可以把硅提炼出来，然后切片，切成片，再制成p-n结以后就是太阳能电池。现在太阳能电池大家用的也比较多，而且从长远发展来说是一个重要的研究方向。咱们国家用的最多的，像路灯，有些路灯上面有一块板，对着太阳的，上面一种青蓝色的，那个就是太阳能电池，白天产生的电储存下来，输入到下面的电池里面，充电，晚上天一黑就自动把这个灯打开，就是太阳能路灯。这是一种最直接的。

郭桐兴：现在这个产品普及率高不高？

夏建白：现在国家在推广。每个城市准备拿公路的一段做示范效果。而且这个灯不是普通的大灯泡，那个费电，是用半导体发光的，省电。这两个结合起来。

郭桐兴：是一种最佳的节能光源？

夏建白：对，既用电了，又省电。太阳能电池现在有多种，一种是化合物的太阳能电池，不是硅的，刚才讲到的在卫星上用的，要求发电效率比较高，它的发电效率可以达到30%左右，这是特殊用途的。用的比较多的是单晶硅太阳能电池，效率也能达到20%以上，它的成本比较高。所谓单晶就是指原子排列都很规整，这个要提炼，硅材料炼出来以后不是单晶，还要再提炼一次，才能得到单晶。

郭桐兴：这个比较纯？

夏建白：结构比较完整。第三种就是多晶硅，里面有一个个小颗粒，每个颗粒是单晶，可是整个一块不是单晶，这样提炼的就比较容易一点。

郭桐兴：由多个单晶组合而成的，所以叫多晶？

夏建白：现在大部分太阳能电池就是用这种晶体做的，成本低一点，制作起来简单一点。

郭桐兴：效果怎么样呢？

夏建白：效率比单晶硅低一点，比如单晶硅百分之二十多，它不到二十。第三种就是非晶硅薄膜，只需要有一个衬底材料，如玻璃，镀一层非晶硅，这个原料就省，不像那个多晶硅太阳能电池需要切片，而且可以大量的生产，这个效率低一点，不到10%，可是它的用途也比较广。各种日常生活里头也可以用。

郭桐兴：主要用在什么地方呢？

夏建白：很多，比如计算器，甚至一些玩具，比如夏天遮阳帽，上面弄一块太阳能电池，风扇转起来。

郭桐兴：头顶上有一个小片，接收太阳光照射，前面那个小风扇就转动起来了。

夏建白：这些都是民用的，要求不太高的玩具，都可以用非晶硅太阳能，所以各有各的用途。现在用的最多的还是多晶硅太阳能电池，比如说屋顶上的，都是用这个。