太陽能電池簡介

太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源．也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的工況污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中；大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快，最具活力的研究領(lǐng)域，是其中最受矚目的項目之一。為此，人們研制和研制了太陽能電池。

引言太陽能電池分類電池片的生產(chǎn)過程太陽能電池的發(fā)電原理太陽能發(fā)電體系太陽能電池組件光伏組件中電池的連結(jié)方式光伏組件的構(gòu)造光伏組件工法簡述光伏組件用途目錄

“硅”是我們這個星球上儲藏最豐富的物料之一。自從上個世紀(jì)科學(xué)家們識別了晶體硅的半導(dǎo)體特質(zhì)后，它幾乎轉(zhuǎn)換了一切，甚至人類的思維，20世紀(jì)末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用,晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。1、提純2、拉棒3、切片4、制電池

5、封裝生產(chǎn)過程太陽能電池組件生產(chǎn)過程：單晶硅太陽電池單晶硅太陽電池是當(dāng)前研制最快的一種太陽電池，它的構(gòu)造和生產(chǎn)工法已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。這種太陽電池以最純的單晶硅棒為原料，純度要求９９.９９９％。為了降低生產(chǎn)造價，現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池等采用太陽能級的單晶硅棒，物料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可利用半導(dǎo)體器件加工的太陽電池的單體片制成后，經(jīng)過抽查檢驗，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件（太陽電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。多晶硅太陽電池目前太陽電池利用的多晶硅物料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用費(fèi)次單晶硅物料和冶金級硅物料熔化澆注而成，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可加強(qiáng)物料利用率和方便組裝。多晶硅太陽電池的制作工法與單晶硅太陽電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效能約１２％左右，稍低于單晶硅太陽電池，但其物料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)造價較低，因此得到大量發(fā)展。太陽能電池分類

DifferentCellTypes太陽能電池分類

DifferentCellTypes非晶硅太陽電池非晶硅太陽電池是１９７６年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法絕對不同，硅物料消耗很少，電耗更低。化合物太陽電池多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體物料制成的太陽電池。聚光太陽電池聚光太陽電池是降低太陽電池利用總造價的一種措施。它通過聚光器而使較大面積的陽光聚在一個較小的范圍內(nèi)，形成“焦斑”或“焦帶”上，以增強(qiáng)光強(qiáng)，克服太陽輻射能流密度低的缺陷，從而獲得更多的電能輸出。

Methodstomakesilicon:ChemicalVaporDeposition(CVD)PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition(PECVD)VeryHighFrequencyPlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition(VHF-PECVD)Theprocessingofasolarcellfromsilicon:Ineachstep,theleftimage:process;thecenter:thesurfaceafterthestep;theright:anenlargedcrosssection.DamageetchTexturingP-doping1.2.3.4.太陽能電池制造工法5.6.7.8.9.10.EmitterDiffusionEdgeIsolationAntiReflectionCoatingContactFormationSinteringandFiringReadyforDelivery!太陽能電池制造工法太陽能電池的發(fā)電原理太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。

SiPB硅、磷、硼原子的

構(gòu)造圖太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)。一般的半導(dǎo)體主要構(gòu)造如下：圖中，正電荷表示硅原子，負(fù)電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當(dāng)硅晶體中摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴：圖中，硼原子周圍只有3個電子，所以就會產(chǎn)生如圖所示的空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成P型半導(dǎo)體。同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得極其活躍，形成N型半導(dǎo)體。當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅物料吸收，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流，然后在PN結(jié)中形成電勢差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出能耗。這個過程的實(shí)質(zhì)是：光能轉(zhuǎn)換成電能。N型半導(dǎo)體中含有較多的空穴，而P型半導(dǎo)體中含有較多的電子，這樣，當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是PN結(jié)。Propertiesinphysics單片電池伏安曲線備注：1sun=1000w/m2

伏安曲線測試條件：

溫度：25℃大氣品質(zhì)：1.5光照強(qiáng)度：1000W/m2該測試條件也稱為太陽能電池的標(biāo)準(zhǔn)測試條件。電池片電性能用于表述太陽能電池電性能的最主要的5個指標(biāo)是：

Pmax------最大能耗

Imp------最佳工作點(diǎn)電流

Vmp------最佳工作點(diǎn)電壓

Isc------短路電流

Voc------開路電壓Properties/Features太陽能發(fā)電體系由太陽能電池組、太陽能操控器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流２２０Ｖ或１１０Ｖ，還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一）太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電體系中的核心部分，也是太陽能發(fā)電體系中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作；（二）太陽能操控器：太陽能操控器的作用是操控整個體系的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電維護(hù)、過放電維護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的操控器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓τ谩Ｆ渌郊庸τ萌绻饪亻_關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是操控器的可選項；（三）蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型體系中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，在需要的時候再釋放出來；（四）逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能想220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電體系所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要利用DC-AC逆變器。太陽能發(fā)電體系

SolarGeneratorSystem定義：按照應(yīng)用需求，太陽能電池經(jīng)過一定的組合，達(dá)到一定的額定輸出能耗和輸出電壓的一組光伏電池，叫光伏組件．太陽能電池組件

Solarmodule串聯(lián)構(gòu)造并聯(lián)構(gòu)造我們常常把電池片通過并聯(lián)或者串聯(lián)結(jié)合的方式組成電池組件，來滿足我們對電壓、電流和能耗的需要。串聯(lián)方式：把電池片通過串聯(lián)的方式而結(jié)合在一起的方式，目的是為了達(dá)到我們對高電壓的需要。并聯(lián)方式：為了滿足我們對更高電流的需要，我們需要把電池片通過并聯(lián)的方式結(jié)合起來。光伏組件中

電池的連結(jié)方式光伏組件中

電池的連結(jié)方式目前我們公司電池組件內(nèi)電池片的聯(lián)結(jié)都采用的是串聯(lián)方式。例如：36片串聯(lián)組件構(gòu)造如下所示下料選片玻璃清洗串焊排版、中檢層壓、修邊焊接連接端子電性能測試邊框注膠裝邊框裝接線盒高壓測試組件清洗包裝光伏組件工法簡述光伏組件工法簡述１.玻璃清洗工序目的：清除玻璃表面的異物和油脂，使得玻璃滿足我們的工法要求。裝置：OR水處理機(jī)，玻璃清洗機(jī)PPE：潔凈棉線手套工法簡述：鋼化玻璃送入玻璃清洗機(jī)中，經(jīng)過刷洗、沖洗、清洗和風(fēng)干四步，除掉玻璃表面的異物、油脂和其他離子等。光伏組件工法簡述2.電池片分選工序目的：按照品質(zhì)和工法相關(guān)要求，對電池片的外觀和能耗進(jìn)行分選。裝置：能耗分選儀PPE：潔凈棉線手套工法簡述：能耗分選是通過給電池片一個短暫的閃光，測試它的最大能耗，對電池片進(jìn)行歸檔。主要通過眼睛的觀察，人工分選電池片外觀。光伏組件工法簡述3.串焊工序目的：把電池片通過串聯(lián)的方式聯(lián)結(jié)成電池串。裝置：串焊機(jī)、電烙鐵PPE：棉線手套工法簡述：分選好的電池片送入串焊機(jī)中，經(jīng)對中、涂抹助焊劑、預(yù)熱臺預(yù)熱、熔接，冷卻后成為電池串。光伏組件工法簡述4.下料工序目的：按照產(chǎn)成品組件能耗的不同，裁減符合尺寸要求的EVA和PET。裝置：裁料儀PPE：潔凈棉線手套，防割手套工法簡述：按照工法部對不同能耗的組件中原物料尺寸的要求，裁剪適合尺寸的EVA和PET。光伏組件工法簡述5.排版和中檢1工序目的：按照組件構(gòu)造的要求，鋪設(shè)原物料。器具：剪刀，焊烙鐵，直尺。PPE：棉線手套工法簡述：按照工法與品質(zhì)相關(guān)要求，把鋼化玻璃、電池串、EVA和PET按順序排放好。排版結(jié)束后，在中檢臺對其進(jìn)行電壓測試和異物評估。（如下圖所示）光伏玻璃EVA電池串EVATPT光伏組件內(nèi)部構(gòu)造示意：光伏組件工法簡述光伏組件工法簡述6.層壓工序目的：是按照一定順序排好版的組件中各個成分緊密的結(jié)合在一起。裝置：層壓機(jī)PPE：隔熱手套工法簡述：通過特定時間和特定溫度的操控，使得組件中的EVA在高溫下融化，降溫后和鋼化玻璃和PET緊密地結(jié)合在一起。光伏組件工法簡述7.修邊工序目的：用刀具修剪掉層壓后組件周邊多余的EVA和PET。PPE：防割手套器具：修邊刀工法簡述：按照品質(zhì)的要求，沿著玻璃邊沿滑動刀具，把多余的物料劃掉。光伏組件工法簡述8.中檢工序：目的：評估層壓后組件內(nèi)部是否存在異物以及裂片等。PPE：棉線手套工法簡述：通過組件背面的照明體系，正面目光監(jiān)測組件是否存在品質(zhì)文件中所不允許的問題。光伏組件工法簡述9.接線柱工序目的：在組件背面引出電流的輸出端。器具：電烙鐵工法簡述：在組件背板上開孔后，把接線盒中的接線柱熔接在組件的正負(fù)極上，用于收集組件中所產(chǎn)生的電流。光伏組件工法簡述10.電性能測試工序目的：觀察組件的電性能情況，確定組件的能耗。裝置：電性能測試儀PPE：棉線手套工法簡述：用仿真太陽光照射在組件表面，使它產(chǎn)生電流，收集后確定該組件電性能是否正常，以及組件的最大能耗值是多少。光伏組件工法簡述11.邊框注膠目的：給用于維護(hù)組件的鋁合金邊框槽內(nèi)注入硅膠。裝置：注膠機(jī)PPE：防滑手套工法簡述：按照相關(guān)品質(zhì)要求在鋁合金邊框槽內(nèi)，適量的、均勻地注入硅膠。這種硅膠是用于固定組件與邊框能緊密的結(jié)合。光伏組件工法簡述12.裝邊框目的：把組件和鋁合金邊框按照要求結(jié)合起來。裝置：裝框機(jī)PPE：防滑手套工法簡述：把組件的四邊插入已經(jīng)注入硅膠的鋁合金邊框槽中，緊密結(jié)合后，用螺釘給與固定。光伏組件工法簡述13.裝接線盒工序目的：把接線盒通過一定的工法裝到組件的背面上。PPE：防滑手套工法簡述：給接線盒上打上硅膠，按照品質(zhì)文件的要求把接線盒粘貼在組件的背面。光伏組件工法簡述14.絕緣測試目的：監(jiān)測鋁合金邊框的漏電流是否滿足要求。裝置：絕緣手套、防滑手套工法簡述：通過給組件加2640V的直流高壓，動態(tài)測試時間3秒，靜態(tài)保持1秒，監(jiān)測組件漏電流是否在0.05~0.07mA之間。。

光伏組件工法簡述15.包裝工序目的：根據(jù)客戶的需求，按照工法和品質(zhì)，對包裝組件。PPE：防滑手套工法簡述：把組件裝入合格的紙箱內(nèi)，然后打包裝帶，達(dá)成組件的最后一道工序。16.焊帶裁剪目的：剪切焊帶和匯流帶裝置：自動裁切機(jī)PPE：防割手套工法簡述：根據(jù)排版圖樣中對于焊帶和匯流帶尺寸的要求，將整卷帶材剪切成小段。光伏組件工法簡述17.激光劃片目的：裁切電池片到規(guī)定的尺寸。裝置：激光裁切機(jī)PPE：棕色防護(hù)境、防護(hù)手套工法簡述：根據(jù)工