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太阳能电池板是硅还是二氧化硅

提到电池板,大家应该都知道,有人问太阳能电池板是硅还是二氧化硅,还有人问高中化学硅与二氧化硅的用途,这到底是咋回事?实际上化学中si和sio的作用呢,下面小编整理了太阳能电池板是硅还是二氧化硅,供大家参考!

太阳能电池板是硅还是二氧化硅

太阳能电池的主要材料不是高纯度的二氧化硅,太阳能电池的主要材料是半导体硅。

太阳电池是一种可以将能量转换的光电元件,其基本构造是运用P型与N型半导体接合而成的。半导体最基本的材料是“硅”,它是不导电的,但如果在半导体中掺入不同的杂质,就可以做成P型与N型半导体。

再利用P型半导体有个空穴(P型半导体少了一个带负电荷的电子,可视为多了一个正电荷),与N型半导体多了一个自由电子的电位差来产生电流,所以当太阳光照射时,光能将硅原子中的电子激发出来,而产生电子和空穴的对流。

这些电子和空穴均会受到内建电位的影响,分别被N型及P型半导体吸引,而聚集在两端。此时外部如果用电极连接起来,形成一个回路,这就是太阳电池发电的原理。

简单的说,太阳光电的发电原理,是利用太阳电池吸收0.4μm~1.1μm波长(针对硅晶)的太阳光,将光能直接转变成电能输出的一种发电方式。

硅太阳能电池的一般制成P+/N型结构或N+/P型结构,P+和N+,表示太阳能电池正面光照层半导体材料的导电类型;N和P,表示太阳能电池背面衬底半导体材料的导电类型。太阳能电池的电性能与制造电池所用半导体材料的特性有关。

太阳电池的性能参数由开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、转换效率等组成。这些参数是衡量太阳能电池性能好坏的标志。

P-N结太阳能电池包含一个形成于表面的浅P-N结、一个条状及指状的正面欧姆接触、一个涵盖整个背部表面的背面欧姆接触以及一层在正面的抗反射层。当电池暴露于太阳光谱时,能量小于禁带宽度Eg的光子对电池输出并无贡献。

能量大于禁带宽度Eg的光子才会对电池输出贡献能量Eg,小于Eg的能量则会以热的形式消耗掉。因此,在太阳能电池的设计和制造过程中,必须考虑这部分热量对电池稳定性、寿命等的影响。

太阳能电池板是硅还是二氧化硅  第1张

一般光伏发电上用的常规晶体硅电池板主要由以下几部分组成:钢化玻璃(主要是二氧化硅),EVA,TPT(可认为是塑料),电池片(纯度较高的工业级硅,一般六个9以上),铝边框。

太阳能电池板材料是硅单质吗?

是的,而且是纯度很高的硅,纯度越高发电性能越好。

硅和二氧化硅各自的用途

硅的用途:

1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。

2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。

3、光导纤维通信,最新的现代通信手段。

4、性能优异的硅有机化合物。

5、由于有机硅独特的结构,以及优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。

6、硅可以提高植物茎秆的硬度,增加害虫取食和消化的难度。

7。硅是人体必需的微量元素之一。

二氧化硅的用途:

1。工业应用:

玻璃:平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料

陶瓷及耐火材料:瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料

冶金:硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂建筑混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等

化工:硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉机械铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)

电子:高纯度金属硅、通讯用光纤等橡胶、塑料填料(可提高耐磨性)

涂料:填料(可提高涂料的耐候性)

2。医学应用

新加坡国立大学工程学院生物工程系的研究人员研制出一种新技术,能够通过二氧化硅纳米粒子将红外光转化为紫外光和可见光,为深层肿瘤的非侵入性疗法铺平了道路。据称,该技术能够抑制肿瘤生长,控制其基因表达,是世界上首个使用纳米粒子治疗深层肿瘤的非侵入性光动力疗法。

拓展资料

硅(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.0855,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上第三周期,IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的26.4%,仅次于第一位的氧(49.4%)。

太阳能电池板是硅还是二氧化硅  第2张

二氧化硅,化学术语,纯的二氧化硅无色,常温下为固体,化学式为SiO?,不溶于水。不溶于酸,但溶于氢氟酸及热浓磷酸,能和熔融碱类起作用。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。

硅与二氧化硅在用途上有什么不同?尽量详细点

硅可用于半导体如晶体管太阳能电池板

二氧化硅可用于光导纤维陶瓷的主要成分还可作人造骨常温下可与HF反应

下列关于S、Si、N、Cl等非金属元素化合物的说法正确的是()A。SiO2是制造太阳能电池板的主要材料B。

A。太阳能电池板的主要成分是硅单质,不是二氧化硅,故A错误;

B。在空气中,NO不能单独存在,会被氧化生成NO2,故B错误;

C。漂白粉的主要成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2]和氯化钙,有效成分是次氯酸钙,故C正确;

D。氨气能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,故D错误。

故选C。

硅和二氧化硅的作用分别是什么

一、晶体硅:

单质硅是比较活泼的一种非金属元素,它能和96种稳定元素中的64种元素形成化合物。硅的主要用途是取决于它的半导性。

硅材料是当前最重要的半导材料。目前世界年产量约为3×106kg。一个直径75mm的硅片,可集成几万至几十万甚至几百万个元件,形成了微电子学,从而出现了微型计算机、微处理机等。由于当前信息工程的发展,硅主要用于微电子技术。以硅晶闸管为主的电力半导体器件,元件越做越大,与硅晶体管相比集成电路正相反,在直径为75mm的硅片上,只做一个能承受几kA电流和几kV电压的元件,这种元件渗透到电子、电力、控制3个领域就形成了一门新学科——电力电子学。

为适应大规模集成电路的发展、单晶硅正向大直径、高纯度、高均匀性,无缺陷方向发展。最大硅片直径已达150mm,实验室的高纯硅接近理论极限纯度。

目前常用的太阳能电池是硅电池。如果在1平方米面积上铺满硅太阳电池,就可以得到100W电力。单晶硅太阳能电池的性能稳定,转换效率高,体积小,重量轻,很适合作太空航天器上的电源。美国的大型航天器——太空实验室上就安装有4块太阳能电池帆板,它们是由147840块8平方厘米大小的单晶硅太阳能电池排列组成的,发电功率大约为12KW。

晶体硅包括单晶硅和多晶硅,晶体硅的制备方法大致是先用碳还原SiO2成为Si,用HCl反应再提纯获得更高纯度多晶硅,单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。硅的单晶体具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅主要用于制作半导体元件。

二、二氧化硅

性质:SiO2又称硅石。在自然界分布很广,如石英、石英砂等。白色或无色,含铁量较高的是淡黄色。密度2.2~2.66。熔点1670℃(鳞石英);1710℃(方石英)。沸点2230℃。不溶于水微溶于酸,微粒时能与熔融和碱类起作用。用于制玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、硅铁、型砂、单质硅等。silicondioxideCAS号:7631-86-9分子形状:四方晶系摩尔质量:60.1gmol-1化学式SiO2,式量60.08。

也叫硅石,是一种坚硬难溶的固体。它常以石英、鳞石英、方石英三种变体出现。从地面往下16千米几乎65%为二氧化硅的矿石。天然的二氧化硅分为晶态和无定形两大类,晶态二氧化硅主要存在于石英矿中。纯石英为无色晶体,大而透明的棱柱状石英为水晶。二氧化硅是硅原子跟四个氧原子形成的四面体结构的原子晶体,整个晶体又可以看作是一个巨大分子,SiO2是最简式,并不表示单个分子。密度2.32g/cm3,熔点1723±5℃,沸点2230℃。

无定形二氧化硅为白色固体或粉末。化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应。是酸性氧化物,不跟一般酸反应。气态氟化氢或氢氟酸跟二氧化硅反应生成气态四氟化硅。跟热的强碱溶液或熔化的碱反应生成硅酸盐和水。跟多种金属氧化物在高温下反应生成硅酸盐。用于制造石英玻璃、光学仪器、化学器皿、普通玻璃、耐火材料、光导纤维,陶瓷等。

二氧化硅的性质不活泼,它不与除氟、氟化氢和氢氟酸以外的卤素、卤化氢和氢卤素以及硫酸、硝酸、高氯酸作用。氟化氢(氢氟酸)是唯一可使二氧化硅溶解的酸,生成易溶于水的氟硅酸:测其二氧化硅的比表面积,则使用全自动BET比表面积测试仪F-Sorb2400。SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O二氧化硅与碱性氧化物SiO2+CaO=(高温)CaSiO3二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O(盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞)在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:SiO2+2C=Si+2CO↑二氧化硅结构在大多数微电子工艺感兴趣的温度范围内,二氧化硅的结晶率低到可以被忽略。

尽管熔融石英不是长范围有序,但她却表现出短的有序结构,它的结构可认为是4个氧原子位于三角形多面的脚上。多面体中心是一个硅原子。这样,每4个氧原子近似共价键合到硅原子,满足了硅的化合价外壳。如果每个氧原子是两个多面体的一部分,则氧的化合价也被满足,结果就成了称为石英的规则的晶体结构。在熔融石英中,某些氧原子,成为氧桥位,与两个硅原子键合。某些氧原子没有氧桥,只和一个硅原子键合。可以认为热生长二氧化硅主要是由人以方向的多面体网络组成的。与无氧桥位相比,有氧桥的部分越大,氧化层的粘合力就越大,而且受损伤的倾向也越小。干氧氧化层的有氧桥与无氧桥的比率远大于湿氧氧化层。因此,可以认为,SiO2与其说是原子晶体,却更近似于离子晶体。氧原子与硅原子之间的价键向离子键过渡。

二氧化硅是制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维和耐火材料的原料。当二氧化硅结晶完美时就是水晶;二氧化硅胶化脱水后就是玛瑙;二氧化硅含水的胶体凝固后就成为蛋白石;二氧化硅晶粒小于几微米时,就组成玉髓、燧石、次生石英岩。物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石,主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。

silicateminerals一类由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物。在自然界分布极广,是构成地壳、上地幔的主要矿物,估计占整个地壳的90%以上;在石陨石和月岩中的含量也很丰富。已知的约有800个矿物种,约占矿物种总数的1/4。许多硅酸盐矿物如石棉、云母、滑石、高岭石、蒙脱石、沸石等是重要的非金属矿物原料和材料。有的是提取金属钾、铝和稀有金属锂、铍、锆、铷、铯等的主要矿石矿物,如霞石、锂云母、绿柱石、锆石、天河石等。还有不少硅酸盐矿物如祖母绿、海蓝宝石、翡翠等都是珍贵的宝石矿物。

化学组成的特点:组成硅酸盐矿物的元素达40余种。其中除了构成硅酸根所必不可少的Si和O以外,作为金属阳离子存在的主要是惰性气体型离子(如Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Al3+等)和部分过渡型离子(如Fe2+、Fe3+、Mn2+、Mn3+、Cr3+、Ti3+等)的元素,铜型离子(如Cu+、Zn2+、Pb2+、Sn4+等)的元素较少见。此外,还有(OH)-、O2-、F-、C1-、[CO3]2-、[SO4]2-等以附加阴离子的形式存在。在硅酸盐矿物的化学组成中广泛存在着类质同象替代,除金属阳离子间的替代非常普遍外,经常有Al3+、同时有Be2+或B3+等替代硅酸根中的Si4+,从而分别形成铝硅酸盐、铍硅酸盐和硼硅酸盐矿物。此外,少数情况下还可能有(OH)-替代硅酸根中的O2-。

化学中Si和Sio2的用途

Si(硅)的用途:

①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。

②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时磨擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。

③光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。

SiO2(二氧化硅)用途:

1、高性能通讯材料光导纤维的主要原料就是二氧化硅。

2、一般较纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英玻璃常用于制造耐高温的化学仪器。

3、水晶常用来制造电子工业的重要部件、光学仪器,也用来制成高级工业品和眼镜片等。

单质硅(Si)的性质:

(1)物理性质:有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,硬度大。

(2)化学性质:

①常温下化学性质不活泼,只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。

Si+2F2=SiF4Si+4HF=SiF4↑+2H2↑

Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

②在高温条件下,单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。

Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4

(3)用途:太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。

太阳能电池板是硅还是二氧化硅  第3张

(4)硅的制备:工业上,用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。

SiO2+2C=Si(粗)+2CO↑Si(粗)+2Cl2=SiCl4

SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl

二氧化硅,硅酸及硅酸盐是哪些物质的主要成分,分别

水泥,陶瓷都是硅酸盐产品,玻璃里面也有硅酸盐,自然界中很多岩石也是硅酸盐。

水晶,玛瑙,沙子,硅藻土,光导纤维主要成分是二氧化硅,玻璃中也有二氧化硅。

单质硅:集成电路,太阳能电池板,LCD面板这类东西都是。

下列说法正确的是()①光导纤维、计算机芯片、太阳能电池板使用的材料主要是单晶硅②天然的单质硅

①光导纤维的成分是二氧化硅,不是硅单质,故①错误;

②硅化学性质较活泼,没有天然存在的单质硅,故②错误;

③根据方程式可知反应消耗NaOH的物质的量不相等,故③错误;

④通入过量CO2反应的离子方程式相同,都为:ClO-+H2O+CO2=HCO3-+HClO,故④正确;

⑤金刚石、金刚砂、石英都是原子晶体,硬度大熔点高,故⑤正确;

⑥普通玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品,故⑥正确;

故选D。