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为了寻找单晶硅电池的替代品，人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研制其它材料的太阳能电池，以解决硅电池的环境污染问题。其中主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、碲化镉及铜铟镓硒薄膜电池。
3晶体硅太阳能电池环境污染问题
太阳能电池生产的大量应用，不仅给人们带来了经济效益，同时也有许多环境问题的产生。在硅太阳能电池的生产过程，一些废水，废气和废渣的产生是不可避免的，其中以废水成分最复杂，危害严重。
3.1晶体硅太阳能电池生产工艺简介
硅太阳能电池生产中在腐蚀清洗、去磷硅玻璃和石英管清洗等工艺过程中须使用氢氧化钾、IPA、硫酸、铬酸、氢氟酸、盐酸等化学试剂，相应的产生含IPA的废液、废水以及含氟废液废水、含铬废水。硅太阳能电池的生产过程如下所述。
1）清洗：清洗步骤主要是为了去除硅片上的污物。
2）制绒：单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成许多的四面方锥体结构。使其入射光在表面进行多次反射和折射，增加光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。
3）扩散：磷的扩散是在硅片表层掺入纯杂质原子的过程。
4）刻蚀、去PSG：把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，用化学腐蚀的方法，产生化学反应，生成可溶性的络和物：六氟硅酸，用来去除扩散制结后在硅片表面形成的磷硅玻璃。
5）等离子化学气相沉积（PECVD）：目的是对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。通常采用的技术是等离子刻蚀技术。其方法是在低压状态下，反应气体分子在射频功率的激发下，电离，产生等离子体。
6）丝网印刷：采用压印的方式将预先设定好的图画印刷在基板上。
7）烧结：使用高温合金方法，让印刷上的金属电极与硅片之间的连接更加牢固。
8）测试、包装、入库：测试电池片的性能指标，合格则包装入库。
3.2工艺中的废物污染
硅料生产中，废水主要来自于多晶硅废水、切片废水和有机硅废水。在生产过程中需要对含硅原料用HF、铬酸、HNO3、HCl等强酸进行适当的腐蚀，由此产生大量的含氟酸碱废水。这些过程中产生的废水pH较值低，而且含有一定量的悬浮颗粒。再者，其水量、水质的变化幅度大，处理难度也相应比较大。而如今国内对于其废水的处理技术还远远达不到环境友好的标准，而在废水处理的过程中也无形的提高了晶体硅电池的生产成本。
硅料生产还产生废气，废渣，现太阳能电池原材料为多晶硅，由金属硅提纯而来，目前国内均采用化学法（改良的西门子法），在这其中污染最严重的，是在还原过程中产生的副产品，四氯化硅（一种腐蚀性极强、很难保存的有毒液体，急毒性。且四氯化硅不能自然降解，如果将四氯化硅埋在地下或者河中，水体将会受到严重污染，土地将会荒废，寸草不生）。上述这些还不包括大量氯气等其它易燃易爆有毒气体。
4新型太阳能电池研发的必要性 |
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