化学元素周期表4.5.6主族哪些元素是半导体.那些显两性?

化学元素周期表4.5.6主族哪些元素是半导体.那些显两性?,第1张

 在元素周期表的ⅢA族至ⅦA族分布着11种具有半导性的元素,下表的黑框中即这11种元素半导体,其中C表示金刚石。C、P、Se具有绝缘体与半导体两种形态B、Si、Ge、 半导体材料Te具有半导性;Sn、As、Sb具有半导体与金属两种形态。P的熔点与沸点太低,Ⅰ的蒸汽压太高、容易分解,所以它们的实用价值不大。As、Sb、Sn的稳定态是金属,半导体是不稳定的形态。B、C、Te也因制备工艺上的困难和性能方面的局限性而尚未被利用。因此这11种元素半导体中只有Ge、Si、Se 3种元素已得到利用。Ge、Si仍是所有半导体材料中应用最广的两种材料。

以一个硅的本质半导体来说明掺杂的影响。硅有四个价电子,常用于硅的掺杂物有三价与五价的元素。当只有三个价电子的三价元素如硼(boron)掺杂至硅半导体中时,硼扮演的即是受体的角色,掺杂了硼的硅半导体就是p型半导体。反过来说,如果五价元素如磷(phosphorus)掺杂至硅半导体时,磷扮演施体的角色,掺杂磷的硅半导体成为n型半导体。

1千瓦光伏板7~12元一瓦。

太阳能光伏板一般都是按千瓦算的,一千瓦晶硅太阳能电池在7000-10000之间,中益兴业铜铟镓硒薄膜太阳能电池8000-12000之间,中益兴业砷化镓薄膜太阳能电池12000左,也就是大概7至12元1瓦。

以我们这里为例。目前市场上光伏板一瓦的均价在2元左右。2000瓦的光伏板大概价格为8000元;5千瓦即10000元。光伏电站的价格有的含安装,有的不包含,目前包括安装服务的光伏电站一瓦大约4.5元至5元左右。安装2000瓦的电站大约需要9000元至10000元左右;5千瓦的电站投资成本大概是22500元到25000元。

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置,由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。

光伏板发电的前景

是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。

光伏发电是可再生清洁能源,符合当下能源绿色转型的需求。在煤炭、石油等传统能源污染大,资源日渐枯竭的背景下,光伏发电无疑是最好的替代能源之一。预计光伏发电量占全球总发电量比例将持续提升,有望在 2030年、2050年分别达到19%、29%;与此同时,光伏装机量将节节攀升,预计2030年、2050年光伏装机量有望分别 超过5200GW、14000GW。而根据IEA数据,截至2021年全球累计装机量达到942GW,据此判断未来近30年间,光伏行业仍具有巨大的发展潜力。


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