問題：矽基太陽能發電原理是什麽？
優質回答：
矽太陽能電池（chí）發電的原理主（zhǔ）要（yào）是利用（yòng）半導體材料矽的光電效應即矽吸收光能後發生光電轉換的反應。為了防止因矽表麵過於光亮（liàng），反射大量（liàng）太陽光，在其表麵塗抹一層（céng）反（fǎn）射（shè）係數極小的保護膜，並將（jiāng）多個電池串聯或並聯一起使用，使其能提供足夠的電壓和電流，提高利用率。
矽太陽能電池是基於什麽原（yuán）理設計的？
矽太陽能電池由半導體材料製造，利（lì）用PN結的光生伏特效應而將光能直（zhí）接轉變為電能，其太陽電池可分為單晶（jīng）矽太陽電池、多晶（jīng）矽太陽電池、非晶矽太陽電池。
原子外層的電子為價電子，矽原子的外層（céng）電子殼層中有4個價電子，在矽（guī）晶體中每個原子（zǐ）有4個相鄰原子，矽原（yuán）子（zǐ）和每一個相鄰矽原子共享2個價（jià）電子，從而形成穩定的8原子結構（gòu）。矽原子（zǐ）的外層的電子受原子核的束縛比較小，在光照或溫度作用下得到足夠的能量時，會（huì）擺脫原子核的束縛而成為自由電子，並同時在原來位（wèi）置留出一個空穴。電子帶負電，空穴帶正電，在純淨（jìng）的矽晶體中，自由電（diàn）子和空穴的數目是相等的。在常溫下，純淨的矽晶體中電子和空（kōng）穴的數目（mù）極少，導電性極差。稱這種純淨晶體為本征半導體。
矽太陽能（néng）電（diàn）池分類
矽太陽能電池是以矽為基（jī）體（tǐ）材料的太陽能電池。按矽片厚度的不同，可分為晶體矽太陽能電池和薄膜矽太陽能電池。按材料（liào）的結晶形態，晶體矽太陽（yáng）能電池（chí）有（yǒu）單晶矽（c-Si）和（hé）多晶（jīng）矽（p-Si）太陽能電池兩類；薄膜矽太（tài）陽能電池分為非晶矽（a-Si）薄膜太陽能電池、微晶矽（c-Si）太陽能電池和多晶矽（p-Si）薄膜太陽能電池三種。
單晶矽太陽能電池轉換效率（lǜ）高，技術也為成熟。在實驗室（shì）裏（lǐ）高的轉換效率（lǜ）為24.7%（理論高光電轉化效率為25%），規模生產時的效率為18%（截（jié）至2011年）。在大規模應（yīng）用和工業（yè）生產中仍占據主導地位，但由於（yú）單晶矽成本價（jià）格高，大幅度降低其成本很困難，為（wéi）了節省矽（guī）材料，發展了多（duō）品矽薄膜和非晶矽薄膜作為單晶矽太陽能電池的替代（dài）產品。
多晶（jīng）矽太陽能（néng）電池一般采用低等級的半導體多晶矽，或者專（zhuān）門為太陽能電池使用而生產的鑄造多（duō）晶矽（guī）等（děng）材料。與單晶（jīng）矽太陽能電池相比，多晶矽（guī）太陽能電池成本較低，而且轉換效率與單晶矽太陽能電池比較接近，它是太陽能電池的主要產品之一。多晶矽太陽（yáng）能電池矽片製造成本低，組件效率高，規模生產時的效率（lǜ）已達18%左右。多晶矽太陽能電池占據主流，除取決於此類電池的優異（yì）性能外，還在於其充足、廉價（jià）、無毒、無汙染的矽原料來源，而近年來多（duō）晶矽成本的降低更將（jiāng）使多晶矽太陽能電池大行其道。
非晶矽薄膜太陽能電池成本低重量輕，便於大規模生產，有極大的潛力。非晶態矽，其原子結構不像晶體矽那樣排列得有規則，而是一種不定形晶體結構的半（bàn）導體。非晶（jīng）矽屬於直接帶係（xì）材料，對陽光吸收係數高，隻（zhī）需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的陽光。非晶矽薄膜太（tài）陽能電池於1976年問世，南於（yú）矽原料不足和價格上漲，促進了高效使用矽的技術和非晶矽薄膜係太陽能（néng）電池的開發。非晶矽薄膜電池低廉的成本彌（mí）補了其（qí）在光電轉換效率（lǜ）上的不足。但是（shì）南於非晶矽（guī）缺（quē）陷較多，製（zhì）備的太陽能電池效（xiào）率偏低（dī），且受製（zhì）於其材料引發（fā）的光（guāng）電效率衰退效（xiào）應，穩定性不高，直接影響了它的（de）實際應用。
微晶矽（μc-Si）薄（báo）膜太陽能電池同樣由（yóu）於光電效率衰退效應致使其性能（néng）不穩定。發展受到一定（dìng）的限製。
