是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體硅為例描述光發(fā)電過程。筆型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得狽型硅，形成筆－狽結(jié)。當(dāng)光線照射表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了躍遷，成為自由電子在筆－狽結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。

這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。

生產(chǎn)

生產(chǎn)過程大致可分為五個(gè)步驟：a、提純過程 b、拉棒過程 c、切片過程 d、制電池過程 e、封裝過程。以單晶硅為例，其生產(chǎn)過程可分為：

工序一：硅片清洗制絨

目的在于進(jìn)行表面處理，清除表面油污和金屬雜質(zhì)；去除硅片表面的切割損壞層。在硅片表面制作絨面，形成減反射織構(gòu)，降低表面反射率。利用Si在稀NaOH溶液中的各向異性腐蝕，在硅片表面形成3-6 微米的金字塔結(jié)構(gòu)，這樣光照在硅片表面便會(huì)經(jīng)過多次反射和折射，增加了對(duì)光的吸收。

工序二：擴(kuò)散

硅片的單/雙面液態(tài)源磷擴(kuò)散，制作N型發(fā)射極區(qū)，以形成光電轉(zhuǎn)換的基本結(jié)構(gòu)：PN結(jié)。POCl3 液態(tài)分子在N2 載氣的攜帶下進(jìn)入爐管，在高溫下經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)磷原子被置換，并擴(kuò)散進(jìn)入硅片表面，激活形成N型摻雜，與P型襯底形成PN結(jié)。主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：POCl3 + O2 → P2O5 + Cl2 P2O5 + Si → SiO2 + P。

工序叁：等離子刻邊

去除擴(kuò)散后硅片周邊形成的短路環(huán)。

工序四：去除磷硅玻璃

去除硅片表面氧化層及擴(kuò)散時(shí)形成的磷硅玻璃（磷硅玻璃是指摻有筆2翱5的廠頸翱2層）。

工序五：筆貳頒癡頓

目的在于減反射+鈍化，PECVD即等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積設(shè)備，Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition；制作減少硅片表面反射的SiN 薄膜（～80nm）；SiN 薄膜中含有大量的氫離子，氫離子注入到硅片中，達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的，有效降低了載流子的復(fù)合，提高了電池的短路電流和開路電壓。硅烷與氨氣反應(yīng)生成SiN 淀積在硅片表面形成減反射膜。利用高頻電源輝光放電產(chǎn)生等離子體對(duì)化學(xué)氣相沉積過程施加影響的技術(shù)。由于等離子體存在，促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離，促進(jìn)反應(yīng)活性基團(tuán)的生成，從而降低沉積溫度。PECVD在200℃～500℃范圍內(nèi)成膜，遠(yuǎn)小于其它CVD在700℃～950℃范圍內(nèi)成膜。反應(yīng)過程中有大量的氫離子注入到硅片中，使硅片中懸掛鍵飽和、缺陷失去活性，達(dá)到表面鈍化和體鈍化的目的。

工序六：絲網(wǎng)印刷

用絲網(wǎng)印刷的方法，完成背場、背電極、正柵線電極的制作，已引出產(chǎn)生的光生電流。給硅片表面印刷一定圖形的銀漿或鋁漿，通過燒結(jié)后形成歐姆接觸，使電流有效輸出；正面電極用礎(chǔ)駁金屬漿料，通常印成柵線狀，在實(shí)現(xiàn)良好接觸的同時(shí)使光線有較高的透過率；背面通常用礎(chǔ)瀕金屬漿料印滿整個(gè)背面，一是為了克服由于電池串聯(lián)而引起的電阻，二是減少背面的復(fù)合。

工序七：烘干和燒結(jié)

烘干金屬漿料，并將其中的添加料揮發(fā)（前3個(gè)區(qū)）；在背面形成鋁硅合金和銀鋁合金，以制作良好的背接觸（中間3個(gè)區(qū)）；鋁硅合金過程實(shí)際上是一個(gè)對(duì)硅進(jìn)行筆摻雜的過程，需加熱到鋁硅共熔點(diǎn)（577℃）以上。經(jīng)過合金化后，隨著溫度的下降，液相中的硅將重新凝固出來，形成含有少量鋁的結(jié)晶層，它補(bǔ)償了狽層中的施主雜質(zhì)，從而得到以鋁為受主雜質(zhì)的筆層，達(dá)到了消除背結(jié)的目的。在正面形成銀硅合金，以良好的接觸和遮光率；礎(chǔ)駁漿料中的玻璃添加料在高溫（詞700度）下燒穿廠頸狽膜，使得礎(chǔ)駁金屬接觸硅片表面，在銀硅共熔點(diǎn)（760度）以上進(jìn)行合金化。