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Chap4III-V族太阳能电池和CIGS太阳能电池2-CdTe

太阳能板制作工艺

太阳能电池板(组件)生产工艺 组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 流程: 1、电池检测—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)—— 5、层压—— 6、去毛边(去边、清洗)—— 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)—— 8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库 组件高效和高寿命如何保证: 1、高转换效率、高质量的电池片; 2、高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等; 3、合理的封装工艺 4、员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介: 工艺简介:在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识. 1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。 5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA 时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。 6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应

光电池的应用设计论文

第一部分摘要引言 一、摘要 光电传感器作为“为机器安装眼睛与大脑工程”的重要环节,目前已深入到国民经济各个部门,成为跨行业应用的器件。本文根据传感器原理不同,从工作原理、结构及基本特性参数介绍了几种光电传感器,并以光电池为例介绍了和分析了两种实用电路,最后介绍了光电池电路的拓展功能以及光电传感器的应用前景。 关键词:光电传感器光电池光控换向 二、引言 目前,光电传感器已经深入到国民经济各个部门,成为跨行业应用的器件,它被广泛应 用到工业生产的许多方面,凡是需要观察和检测的场所都有应用的可能。它的非接触性、无损害、不受电磁干扰、能远距离传送信息以及远距离操纵控制等优点是得到广泛应用的保障。它在航天、航空、石油、化工、国防、安全、旅游、交通、城市建设和农业生产等领域都得到广泛的应用。 光电传感器使人类有效地扩展了自身的视觉能力,使视觉的长波限延伸到亚毫米波(THz波),短波限延伸到紫外线、X射线、Y射线,乃至高能粒子,响应速度达到纳秒级,能够到人们无法达到的场所,将那里发生的瞬间变化过程与长时间历史经历过程记录下来,供人们使用。

第二部分设计目的 课程设计目的 传感器技术课程设计的目的是使学生能够将《传感器技术》课程的内容与实际应用有机的联系起来,形成测量控制系统的概念,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思想和方法。培养学生综合运用基础及专业知识的能力,提高解决实际工程技术问题的能力;加强查阅相关图书资料、产品手册和各种工具书的能力;提高书写技术报告和编制技术资料的能力。 第三部设计过程 一、光电池简介 1、概述 光电池是一种用途很广的光敏器件,其优点是体积小、重量轻、寿命长、性能稳定、光照灵敏度较高、光谱响应频带较宽且本身不耗能,是小型化、微功耗仪器中常见的换能器件。当光电池受到光照时不需要外加其他形式的能量即可产生电流输出,电流大小反映了光照强度大小。 2、光电池原理与结构 光电池是利用光生伏特效应吧光能直接转变成电能的光电器件。由于它能够把太阳能直接转变为电能,因此又称为太阳电池,其实质就是一个电压源。光电池的种类有硒光电池、氧化亚铜光电池、砷化镓光电池、硅光电池(本次设计所使用到的光电池传感器)、硫化铊光电池等。目前应用最广、最有发展前途的是硅光电池和硒光电池。硅光电池价格便宜,转化效率高,寿命长,适合于接受红外光,硒光电池的光电转换效率低。寿命短,适合接受可见光。 2.1 相关元件;感光元件,LED指示灯,电容,电阻,二极管等 3、硅光电池的基本结构 按硅光电池衬底材料不同科分为2DR型和2CR型。如图a所示为2DR型硅光电池,它是以P型硅材料为衬底(即在本征型硅材料中渗入三价元素或镓等)然后再衬底上扩散而形成N型层并将其作为受光面。 硅光电池的受光面的输出电极多做成如图b所示为硅光电池的外形,图所示的梳齿状或“E”字型电极,其目的是减小硅光电池的内阻。

(整理)大物实验太阳能电池.

实验62 太阳能电池特性研究 根据所用材料的不同,太阳能电池可分为硅太阳能电池,化合物太阳能电池,聚合物太阳能电池,有机太阳能电池等。其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的,在应用中居主导地位。本实验研究单晶硅,多晶硅,非晶硅3种太阳能电池的特性。 【实验目的】 1. 太阳能电池的暗伏安特性测量 2. 测量太阳能电池的开路电压和光强之间的关系 3. 测量太阳能电池的短路电流和光强之间的关系 4. 太阳能电池的输出特性测量 【实验原理】 太阳能电池利用半导体P-N 结受光照射时的光伏效应发电,太阳能电池的基本结构就是一个大面积平面P-N 结,图1为P-N 结示意图。 P 型半导体中有相当数量的空穴,几乎没有自由 电子。N 型半导体中有相当数量的自由电子,几乎没有空穴。当两种半导体结合在一起形成P-N 结时,N 区的电子(带负电)向P 区扩散, P 区的空穴(带正 电)向N 区扩散,在P-N 结附近形成空间电荷区与势垒电场。势垒电场会使载流子向扩散的反方向作漂移运动,最终扩散与漂移达到平衡,使流过P-N 结的净电流为零。在空间电荷区内,P 区的空穴被来自N 区的电子复合,N 区的电子被来自P 区的空穴复合,使该区内几乎没有能导电的载流子,又称为结区或耗尽区。 当光电池受光照射时,部分电子被激发而产生电子-空穴对,在结区激发的电子和空穴分别被势垒电场推向N 区和P 区,使N 区有过量的电子而带负电,P 区有过量的空穴而带正电,P-N 结两端形成电压,这就是光伏效应,若将P-N 结两端接入外电路,就可向负载输出电能。 在一定的光照条件下,改变太阳能电池负载电阻的大小,测量其输出电压与输出电流,得到输出伏安特性,如图2实线所示。 负载电阻为零时测得的最大电流I SC 称为短路电流。 负载断开时测得的最大电压V OC 称为开路电压。 太阳能电池的输出功率为输出电压与输 出电流的乘积。同样的电池及光照条件,负载电 阻大小不一样时,输出的功率是不一样的。若以 输出电压为横坐标,输出功率为纵坐标,绘出的 P-V 曲线如图2点划线所示。 输出电压与输出电流的最大乘积值称为最大 输出功率P max 。 填充因子F.F 定义为: sc oc I V P F F ?=?max (1) 空间电荷区 图1 半导体P-N 结示意图 I V

三种主要的薄膜太阳能电池详解

三种主要的薄膜太阳能电池详解 摘要:上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。 关键字:薄膜太阳能电池, 砷化镓, 单晶硅电池 单晶硅是制造太阳能电池的理想材料,但是由于其制取工艺相对复杂,耗能大,仍然需要其他更加廉价的材料来取代。为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅,非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。来源:大比特半导体器件网 上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大规模生产,但由于镉有剧毒,会对环境造成严重的污染,因此,并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。来源:大比特半导体器件网 砷化镓太阳能电池 GaAs属于III-V族化合物半导体材料,其能隙为 1.4eV,正好为高吸收率太阳光的值,与太阳光谱的匹配较适合,且能耐高温,在250℃的条件下,光电转换性能仍很良好,其最高光电转换效率约30%,特别适合做高温聚光太阳电池。砷化镓生产方式和传统的硅晶圆生产方式大不相同,砷化镓需要采用磊晶技术制造,这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸,比硅晶圆的12英寸要小得多。磊晶圆需要特殊的机台,同时砷化镓原材料成本高出硅很多,最终导致砷化镓成品IC成本比较高。磊晶目前有两种,一种是化学的MOCVD,一种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LP E技术,其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错,反应压力,III-V比率,总流量等诸多参数的影响。GaAs(砷化镓)光电池大多采用液相外延法或MOCVD技术制备。用GaAs作衬底的光电池效率高达29.5%(一般在19.5%左右) ,产品耐高温和辐射,但生产成本高,产量受限,目前主要作空间电源用。以硅片作衬底,MOCVD技术

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用

太阳能电池片生产工艺常用化学品及其应用 一般来说,半导体工艺是将原始半导体材料转变为有用的器件的一个过程,太阳能电池工艺就是其中的一种,这些工艺都要使用化学药品。 1.常用化学药品 太阳能电池工艺常用化学药品有:乙醇(C2H5OH)、氢氧化钠(NaOH)、盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)、异丙醇(IPA)、硅酸钠(Na2SiO3)、氟化铵(NH4F)、三氯氧磷(POCl3)、氧气(O2)、氮气(N2)、三氯乙烷(C2H3Cl3)、四氟化碳(CF4)、氨气(NH3)和硅烷(SiH4),光气等。 2.电池片生产工艺过程中各化学品的应用及反应方程式: 2.1一次清洗工艺 2.1.1去除硅片损伤层: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 对125*125的单晶硅片来说,假设硅片表面每边去除10um,两边共去除20um,则每片去处的硅的重量为:△g=12.5*12.5*0.002*2.33 = 0.728g。(硅的密度为2.33g/cm3) 设每片消耗的NaOH为X克,生成的硅酸钠和氢气分别为Y和Z克,根据化学方程式有: 28 :80 = 0.728 :XX= 2.08g 28 :122 = 0.728 :Y Y=3.172g 28 :4 = 0.728 :Z Z= 0.104g 2.1.2制绒面: Si + 2 NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2 H2 ↑ 28 80 122 4 由于在制绒面的过程中,产生氢气得很容易附着在硅片表面,从而造成绒面的不连续性,所以要在溶液中加入异丙醇作为消泡剂以助氢气释放。另外在绒面制备开始阶段,为了防止硅片腐蚀太快,有可能引起点腐蚀,容易形成抛光腐蚀,所以要在开始阶段加入少量的硅酸钠以减缓对硅片的腐蚀。 2.1.3 HF酸去除SiO2层 在前序的清洗过程中硅片表面不可避免的形成了一层很薄的SiO2层,用HF酸把这层SiO2去除掉。 SiO2 + 6 HF = H2[SiF6] + 2 H2O 2.1.4HCl酸去除一些金属离子,盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu+、Cd 2+、Hg 2+等金属离子形成可溶于水的络合物。 2.2扩散工艺 2.2.1扩散过程中磷硅玻璃的形成: Si + O2=SiO2 5POCl3=3 PCl5 + P2O5(600℃) 三氯氧磷分解时的副产物PCl5,不容易分解的,对硅片有腐蚀作用,但是在有氧气的条件下,可发生以下反应: 4PCl5 + 5O2=2 P2O5 + 10Cl2↑(高温条件下) 磷硅玻璃的主要组成:小部分P2O5,其他是2SiO2·P2O5或SiO2·P2O5。这三种成分分散在二氧化硅中。 在较高温度的时候,P2O5作为磷源和Si反应生成磷,反应如下:

太阳能电池论文薄膜太阳能电池论文

太阳能电池论文薄膜太阳能电池论文 论太阳能电池片(晶体硅\非晶硅)在建筑幕墙上的发展趋势摘要:目前用于建筑幕墙上的太阳能电池主要有两种:晶体硅和非晶硅,它们都有各自的优缺点,如何区别选择应用到建筑幕墙上,既能够获得在最小面积具有最大发电量,又能满足建筑幕墙的装饰效果和建筑功能的需要。 关键词:建筑幕墙:太阳能光伏组件:发电量:装饰效果:建筑功能 1 前言 建筑耗能占全部能耗领域在三分之一以上,如何降低建筑物能耗指标成为节能减排和可再生能源的重要课题,而将节能减排和可再生能源两者结合一起应用到建筑物上当数建筑幕墙是最恰当的选择。建筑幕墙是建筑物外围护体之一,是建筑物室内与室外的屏障,它的保温性能好坏,是整个建筑物的关键,做好了它的保温隔热工作,是做好了节能的重要组成部分:建筑幕墙因完全暴露阳光下,接受太阳光的直射,因此如何利用建筑采集太阳能发电,是可再生能源在建筑物外墙利用的重要课题之一,随着中国的建筑幕墙由90年代年产量500.600万m2,迅速增长到现在5000-6000万m2,目前还在以10-20%速度增长,如果我国能够在这个数量基础上推广使用10%左右光电幕墙,全国每年大约将有500-600万m2光电幕墙产生,年产电能约50-70亿KWH,相当于5-10座中型火力发电站,可以减排Co2约30万t,按此推算,如果国家按十一五计划发展太阳能产业,它将在我国的绿色、环

保、节能方面产生巨大的社会效益。还有在建筑幕墙推广太阳能发电是充分利用立体空间,建筑外壳能为光伏发电提供足够的面积,不需 要占用昂贵的土地资源,不需要专项投资电厂(如火力发电站),可在 原地发电、原地使用,减少电力输送的线路损耗及线路架设成本等。怎样让光电幕墙在建筑物上真正做到清洁、完美、使人赏心悦目,容易被专业建筑师、用户和公众接受,真正实现大面积推广光伏发电与建筑一体化工程,也就是本篇文章所要讨论的重点。 2 光伏组件在建筑物应用的现状 2.1 太阳能电池的分类和性能。太阳能电池片经过加工后的产品就是光伏组件,太阳能电池按基本材料分为:晶体硅太阳能电池,非晶硅太阳能电池,微晶硅太阳能电池。硒光电池,化合物太阳能电池,有机半导体太阳能电池等,目前在建筑物使用的主要是晶体硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池,晶体硅电池又分为单晶硅和多晶硅电池, 非晶硅电池又分为单结、双结和多结电池。性能方面晶体硅电池电能转换率可达12-17%,但品种和颜色单一,可加工性差,弱光下不能发电,低纬度地区不适宜选择:非晶硅电池转换率较差,只有7-10%,但可加工性好,对弱光和散射光适应度高,适宜在低纬度地区和阴湿天气较 多地区选用(如湖南、湖北、江西等地区)。晶体硅太阳能电池与非晶硅太阳能电池的性能比较如表1。 非晶硅电池主要特点如下:

太阳能光伏电池检验测试结果与分析

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 近代光学创新实验 实验名称:太阳能光伏电池测试与分析院系: 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 实验时间: 哈尔滨工业大学

一、实验目的 1、了解pn结基本结构和工作原理; 2、了解太阳能电池的基本结构,理解工作原理; 3、掌握pn结的IV特性及IV特性对温度的依赖关系; 4、掌握太阳能电池基本特性参数测试原理与方法,理解光源强度、波长、环境温度等因素对太阳能 电池特性的影响; 5、通过分析PN结、太阳能电池基本特性参数测试数据,进一步熟悉实验数据分析与处理的方法,分 析实验数据与理论结果间存在差异的原因。 二、实验原理 1、光生伏特效应 半导体材料是一类特殊的材料,从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间,导电能力随外界环境(如温度、光照等)发生剧烈的变化。半导体材料具有负的带电阻温度系数。从材料结构特点说,这类材料具有半满导带、价带和半满带隙,温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带,改变材料的电学性质。通常情况下,都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理,调整它们的电学特性,以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。基于半导体材料电子器件的核心结构通常是pn结,pn结简单说就是p型半导体和n型半导体的基础区域,太阳能电池本质上就是pn结。 常见的太阳能电池从结构上说是一种浅结深、大面积的pn结,如图1所示,它的工作原理的核心是光生伏特效应。光生伏特效应是半导体材料的一种通性。当光照射到一块非均匀半导体上时,由于内建电场的作用,在半导体材料内部会产生电动势。如果构成适当的回路就会产生电流。这种电流叫做光生电流,这种内建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。 非均匀半导体就是指材料内部杂质分布不均匀的半导体。pn结是典型的一个例子。N型半导体材料和p型半导体材料接触形成pn结。pn结根据制备方法、杂质在体内分布特征等有不同的分类。制备方法有合金法、扩散法、生长法、离子注入法等等。杂质分布可能是线性分布的,也可能是存在突变的,pn结的杂质分布特征通常是与制备方法相联系的。不同的制备方法导致不同的杂质分布特征。

!!!太阳能电池制程工艺-培训资料

员 工 培 训 资 料 2008年09月04日初订 目录 第一章太阳能概况 (2) 第二章太阳能电池的发明和未来前景 (3) 1.太阳能电池发明 (3)

2.太阳能电池前景 (4) 第三章太阳能光伏技术 (5) 1.光伏效应 (5) 2.光伏电池分类 (5) 3.晶体硅生产一般工艺流程 (5) 第四章硅太阳能电池的工作原理及其结构 (12) 第五章太阳能电池基本参数 (16) 1.标准测试条件 (16) 2.太阳电池等效电路 (16) 3.伏安(I-V)特性曲线 (17) 4.开路电压 (18) 5.短路电流 (18) 6.最大功率点 (18) 7.最佳工作电压 (18) 8.最佳工作电流 (18) 9.转换效率 (18) 10.填充因子(曲线因子) (19) 12.电压温度系数 (19) 第一章太阳能概况 太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能,广义地说,太阳能包含以上各种可再生能源。太阳能作为可再生能源的一种,则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射

能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术,再利用热能进行发电的称为太阳能热发电,也属于这一技术领域;通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术,光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的,因此又称太阳能光伏技术。 二十世纪50年代,太阳能利用领域出现了两项重大技术突破:一是1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池,二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术突破为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。 70年代以来,鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年,美国制定了政府级的阳光发电计划,1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划,累计投入达8亿多美元。1992年,美国政府颁布了新的光伏发电计划,制定了宏伟的发展目标。日本在70年代制定了“阳光计划”,1993年将“月光计划”(节能计划)、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议,讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约,设立国际太阳能基金等,推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动,成为各国制定可持续发展战略的重要内容。 二十多年来,太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展,成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。 第二章太阳能电池的发明和未来前景 1.太阳能电池发明 1839年法国物理学家A·E·贝克勒尔意外的发现,两片金属进入溶液构成的伏打电池,受到阳光照射时会产生额外的伏打电势,他把这种现象称为光生伏打效应。1883年,有人在半导体硒和金属接触处发现了固体光伏效应。后来就把能够产生光生伏打效应的器件称为光伏器件。由于半导体PN结器件在阳光下光电

太阳能电池的论文

太阳能电池的论文 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

太阳能电池 班级:2012级化学姓名:张芳华学号: 23 摘要: 本文详细阐述了主要几类太阳能电池的原理及发展现状,从材料、工艺与转换效率等方面讨论了它们的优势和不足之处,并对太阳能电池的发展趋势进行了预测。 关键词:太阳能电池;转换效率;材料 人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力,已经成为越来越值得关注的社会与环境问题。合理的利用好太阳能将是人类解决能源问题的长期发展战略,是其中最受瞩目的研究热点之一。近年来,太阳能电池快速发展并取得了可喜的成就。太阳能电池,可视为迄今为止最美妙、最长寿和最可靠的发电技术。 1、太阳能电池的原理。 所谓太阳能电池是指由光电效应或光化学效应直接把光能转化为电能的装置。太阳光照在半导体P-N结上,形成新的空穴电子对,在P-N结电场的作用下,空穴由N区流向P区,电子由P区流向N区,接通电路后就形成了电流,这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 2太阳能电池的优缺点 太阳能的优点。太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大特点:第一:它是人类可以利用的最丰富的能源。据估计,在过去漫的11亿年中,太阳消耗了它本身能量的2%。今后足以供给

地球人类,使用几十亿年,真是取之不尽,用之不竭。第二:地球上,无论何处都有太阳能就可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通欠发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。第三:太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。 太阳能的缺点。第一:能量密度较低,日照较好时,地面上1平方米的面积所接受的能量只有千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置占地面积大、用料多,成本增加。第二:天气影响较大,到达某一地面的太阳辐射强度,因受地区、气候、季节和昼夜变化等因素影响,时强时弱,时有时无给使用带来不少困难。 4.各类太阳能电池的发展状况 太阳能电池类型(按材料分)包括[1]:硅系太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极性电池、纳米经化学太阳能电池。下面将分别对这4 类电池从其结构特性、生产应用等方面加以叙述。 硅系太阳能电池[3]单晶硅太阳能电池是当前开发的最快的一种太阳能电池,以高纯的单晶硅棒为原料。其结构工艺已基本定型,产品已广泛应用与空间和地面。在实验室里最高的转换效率是% 是印度物理研究所开发的一种依据内部光陷作用的高效硅太阳电池。

太阳能电池板标准测试方法

太阳能电池板标准测试方法 (2011-03-14 21:30:56) 转载 标签: 杂谈 太阳能电池板标准测试方法 (模拟太阳能光) 一、开路电压:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,直接测试值为开路电压; 二、短路电流:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,直接测试值为短路电流; 三、工作电压:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,正负极并联一个相对应的电阻,(电阻值的计算:R=U/I),测试值为工作电压; 四、工作电流:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,串联一个相对应的电阻,(电阻值的计算:R=U/I),测试值为工作电流。 问:太阳能电池板在阴天或日光灯下能产生电吗? 答:准确的说法是产生很小的电流.基本上可以说是忽略不计. 问:在白炽灯下或阳光下能产生多大电流? 答:在白炽灯下距离远近都是有差别的.同样阳光下上午,中午,下午,产生的电流也是不同的. 问:太阳能测试标准是什么?在白炽灯下多大灯泡多远距离测试算标准呢?

答:太阳能测试标准光照强度为:40000LUX,温度:25度.我们做过测试一般 白炽灯100W, 距离0.5-1CM,这样测试和标准测试相差不大. 问:太阳能电池板寿命是多长时间? 答:一般封装方式不同使用寿命会不同,一般钢化玻璃/铝合金外框封装寿命20年以上.环氧树脂封装15年以上. 问:为什么太阳能电池在太阳底下和出厂测试参数不同? 答: 99%工厂用流明计测出的是光通量的数值.但是实际上太阳能电池板是根据照度来转换电能的,照度越强功率值越大 太阳能电池和电池板测试解决方案 已有 158 次阅读2011-6-25 11:51|个人分类:光伏文档|关键词:解决方案太阳能电池电池板 迅速增长的太阳能产业对太阳能电池及电池板测试有极为紧迫的需要。如今的解决方案大体又有两种: 一是全套专用的系统, 二是利用现有标准化仪器及软件进行系统集成。集成的方案能建造更低成本的测试系统,并可根据测试要求的变化修改测试系统。例如,如果您的测试要求更高精度或更宽电流范围,需要更换的就只是测试系统中的个别仪器,而不是整个系统。此外,标准化的硬件和软件也可用于其它的测试系统。太阳能电池在研发、质量保证和生产中都需要测试。虽然对于不同的行业和应用,如用于太空或在地面上,测量精度、速度和参数的重要性会有不同,但有一些在任何测试环境都必

太阳能电池工艺简介及厂房建设总结1

太阳能电池片工艺简介及厂房建设总结 本文章主要侧重于太阳能电池的生产工艺及厂房及建设探讨,欢迎批评指正。 一、工艺简介及设备环境要求 太阳能电池片生产工艺分为:制绒清洗(扩散前清洗)→扩散→扩散后清洗→刻蚀→PECVD→丝网印刷→烧结→分类检测→封装,以下就各工艺进行详细分析及说明。 扩散前清洗的目的在于制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过强酸和强碱腐蚀,使其凸凹不平,变得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。 相关设备有无锡瑞宝,德国RENA,深圳捷佳创。 所使用的介质有HF,HCL,HNO3,NaOH,Na2SiO3和乙醇等。 动力源有自来水,纯水,压缩空气,氮气,工艺冷却水,废水,热排风和酸排风。 制绒的流程:单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结 腐蚀制绒区环境要求:温度要求:23±2℃湿度要求:55±10%;十万级可满足车间要求。 不同设备厂家高度也不同RENA制绒设备的规格为7584*4540*3065,因此一般设计3.5~4米吊顶。 地坪采用>2mm环氧树脂即可,无防静电要求。 腐蚀制绒区排气(18个排气口) 排风量(PP or PVC):普通漂洗排风3000m3/h+酸排4290m3/h+碱排450m3/h /台 有酸/碱废液,排放酸性约19m3/h,碱性液体约8m3/h 压缩空气6Bar,224NM3/h/台管道采用不锈管 纯水:电子级1级,3.6m3/h/台管道采用CL-PVC 自来水流量2.4m3/h,,平均0.06m3/h/台管道采用PPR 冷却循环水:供水压力5Bar,进水温度18℃,接口流量2.4m3/h/台管道不锈管。 RENA清洗机功率:19.5KW 捷佳创功率:90KW

光伏毕业论文参考

目录摘要1 ABSTRACT 2 1 绪论3 2 太阳能光伏电源系统的原理及组成4 2.1 太阳能电池方阵4 2.1.1 太阳能电池的工作原理5 2.1.2 太阳能电池的种类及区别5 2.1.3 太阳能电池组件5 2.2 充放电控制器6 2.2.1 充放电控制器的功能7 2.2.2 充放电控制器的分类7 2.2.3 充放电控制器的工作原理8 2.3 蓄电池组9 2.3.1 太阳能光伏电源系统对蓄电池组的要求9 2.3.2 铅酸蓄电池组的结构10 2.3.3 铅酸蓄电池组的工作原理10 2.4 直流-交流逆变器11 2.4.1 逆变器的分类11 2.4.2 太阳能光伏电源系统对逆变器的要求12 2.4.3 逆变器的主要性能指标12 2.4.4 逆变器的功率转换电路的比较14 3 太阳能光伏电源系统的设计原理及其影响因素16 3.1 太阳能光伏电源系统的设计原理17 3.1.1 太阳能光伏电源系统的软件设计17 3.1.2 太阳能光伏电源系统的硬件设计19 3.2 太阳能光伏电源系统的影响因素20 4 总结21 致谢参考文献 摘要 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上蓄电池组,充放电控制器,逆变器等部件就形成了光伏发电装置。本文首先介绍了太阳能光伏电源系统的原理及其组成,初步了解了光生伏打效应原理及其模块组成,然后进一步研究各功能模块的工作原理及其在系统中的作用,最后根据理论研究成果,利用硬件和软件相结合的方法设计出太阳能光伏电源系统,以及研究系统的影响因素。 关键词:光生伏特效应;太阳能电池组件;蓄电池组;充放电控制器;逆变器

太阳能电池板标准测试方法

太阳能电池板标准测试方法(模拟太阳能光) 一、开路电压:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,直接测试值为开路电压; 二、短路电流:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,直接测试值为短路电流; 三、工作电压:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,正负极并联一个相对应的电阻,(电阻 值的计算:R=U/I),测试值为工作电压; 四、工作电流:用500W的卤钨灯,0~250V的交流变压器,光强设定为3.8~4.0万LUX,灯与测试平台的距离大约为15-20CM,串联一个相对应的电阻,(电阻值的计算:R=U/I),测试值为工作电流。 问:太阳能电池板在阴天或日光灯下能产生电吗? 答:准确的说法是产生很小的电流.基本上可以说是忽略不计. 问:在白炽灯下或阳光下能产生多大电流? 答:在白炽灯下距离远近都是有差别的.同样阳光下上午,中午,下午,产生的电流也是不同的. 问:太阳能测试标准是什么?在白炽灯下多大灯泡多远距离测试算标准呢? 答:太阳能测试标准光照强度为:40000LUX,温度:25度.我们做过测试一般白炽灯100W, 距离0.5-1CM,这样测试和标准测试相差不大. 问:太阳能电池板寿命是多长时间? 答:一般封装方式不同使用寿命会不同,一般钢化玻璃/铝合金外框封装寿命20年以上. 环氧树脂封装15年以上. 问:为什么太阳能电池在太阳底下和出厂测试参数不同? 答: 99%工厂用流明计测出的是光通量的数值.但是实际上太阳能电池板是根据照度来 转换电能的,照度越强功率值越大 迅速增长的太阳能产业对太阳能电池及电池板测试有极为紧迫的需要。如今的解决方 案大体又有两种:一是全套专用的系统,二是利用现有标准化仪器及软件进行系统 集成。集成的方案能建造更低成本的测试系统,并可根据测试要求的变化修改测试系统。例如,如果您的测试要求更高精度或更宽电流范围,需要更换的就只是测试系统 中的个别仪器,而不是整个系统。此外,标准化的硬件和软件也可用于其它的测试系统。太阳能电池在研发、质量保证和生产中都需要测试。虽然对于不同的行业和应用,

太阳能电池片生产工艺简介解读

培训资料 前道 一制绒工艺 制绒目的 1?消除表面硅片有机物和金属杂质。 2.去处硅片表面机械损伤层。 3?在硅片表面形成表面组织,增加太阳光的吸收减少反射。 工艺流程 来料,开盒,检查,装片,称重,配液加液,制绒,甩干,制绒后称重,绒面检查,流出。 单晶制绒1号机 2号机 基本原理 1#超声 去除有机物和表面机械损伤层。 目前采用柠檬酸超声,和双氧水与氨水混合超声。

3#4#5#6#制绒 利用NaOH 溶液对单晶硅片进行各向异性腐蚀的特点来制备绒面。当各向异性因子((100) 面与(111)面单晶硅腐蚀速率之比)=10 时,可以得到整齐均匀的金字塔形的角锥体组成的绒面。绒面具有受光面积大,反射率低的特点。可以提高单晶硅太阳能电池的短路电流,从而提高太阳能电池的光转换效率。 化学反应方程式:Si+2NaOH+H 2O=Nasio 3+2H 2 f 影响因素 1.温度 温度过高,首先就是IPA 不好控制,温度一高,IPA 的挥发很快,气泡印就会随之出现,这样就大大减少了PN 结的有效面积,反应加剧,还会出现片子的漂浮,造成碎片率的增加。可控程度:调节机器的设置,可以很好的调节温度。 2.时间金字塔随时间的变化:金字塔逐渐冒出来;表面上基本被小金字塔覆盖,少数开始成长;金字塔密布的绒面已经形成,只是大小不均匀,反射率也降到比较低的情况;金字塔向外扩张兼并,体积逐渐膨胀,尺寸趋于均等,反射率略有下降。可控程度:调节设备参数,可以精确的调节时间。 3.IPA 1.协助氢气的释放。 2.减弱NaOH 溶液对硅片的腐蚀力度,调节各向因子。纯NaOH 溶液在 高温下对原子排列比较稀疏的100 晶面和比较致密的111 晶面破坏比较大,各个晶面被腐蚀而消融,IPA 明显减弱NaOH 的腐蚀强度,增加了腐蚀的各向异性,有利于金字塔的成形。乙醇含量过高,碱溶液对硅溶液腐蚀能力变得很弱,各向异性因子又趋于1。 可控程度:根据首次配液的含量,及每次大约消耗的量,来补充一定量的液体,控制精度不高。 4.NaOH 形成金字塔绒面。NaOH 浓度越高,金字塔体积越小,反应初期,金字塔成核密度近似不受NaOH 浓度影响,碱溶液的腐蚀性随NaOH 浓度变化比较显著,浓度高的NaOH 溶液与硅反映的速度加快,再反应一段时间后,金字塔体积更大。NaOH 浓度超过一定界限时,各向异性因子变小,绒面会越来越差,类似于抛光。 可控程度:与IPA 类似,控制精度不高。 5.Na 2SiO 3 SI 和NaOH 反应生产的Na2SiO3 和加入的Na2SiO3 能起到缓冲剂的作用,使反应不至于很剧烈,变的平缓。Na 2SiO 3使反应有了更多的起点,生长出的金字塔更均匀,更小一点Na2SiO3 多的时候要及时的排掉,Na2SiO3 导热性差,会影响反应,溶液的粘稠度也增加,容易形成水纹、花蓝印和表面斑点。 可控程度:很难控制。 4#酸洗 HCL 去除硅片表面的金属杂质盐酸具有酸和络合剂的双重作用,氯离子能与多种金属离子形成可溶与水的络合物。 6#酸洗 HF 去除硅片表面氧化层,SiO2+6HF=H 2[siF6]+2H 2O。控制点 1.减薄量定义:硅片制绒前后的前后重量差。 控制范围

太阳能电池论文

太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 收藏此信息打印该信息添加:不详来源:未知 太阳能电池论文——浅谈太阳能发电 一、太阳能发电背景 能源是现代社会存在和发展的基石。随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越明显。在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。 众所周知,太阳能是一种可持续利用的清洁能源,当前世界面临人口、资源、环境的挑战,在寻求人类社会可持续发展的进程中,太阳能利用日益为世界各国所重视,太阳能作为一种高效、无污染的可再生资源,目前已逐渐被各行各业所利用。这对缓解我国能源紧张状况,减少环境污染,同时提高人们的生活水平,具有非常重要的意义。地球以173×105瓦的功率接收来自太阳的辐射能,全球每年得到的太阳能相当于68万亿吨石油,其开发和利用有着极大的潜力。 在人类总耗能中,建筑耗能占30%以上,在建筑用能中,空调、供暖与家用热水所消耗的能量约占家庭全部耗能量的25%一35%。基于这种情况,利用太阳能供暖和热水将是必然的趋势。 二、太阳能发电技术简介 太阳能一般是指太阳能的辐射能量,在现代一般用作发电。自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒

咸鱼等。但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。 目前太阳能发电有两种发电方法:一种是将太阳能转化为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是利用光电器件利用光生伏达原理将太阳能直接转化为电能,称为太阳能光伏发电。 太阳能热发电技术是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电 一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。 太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏达原理吧太阳能直接转化为电能的发电形式。 太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流-交流逆变器和交流配电设备等组成,如图1所示。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转化为电能,送往蓄电池中存储起来。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池的部分,太阳能控制器和直流-交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统分是今后光伏发电的主要形式。

#什么是太阳能电池量子效率,如何测试

什么是太阳能电池量子效率,如何测试 请教大家,什么是太阳能电池量子效率啊?Quantum efficiency of a solar cell, QE 太阳能电池量子效率和太阳能电池光谱响应,太阳能电池IPCE有什么区别啊?spectral response, IPCE, Incident Photon to Charge Carrier Efficiency 太阳能电池这些特性如何测试啊? 什么是太阳能电池量子效率?如何测试啊?Quantum efficiency of a solar cell, QE 太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目和照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。因此,太阳能电池的量子效率和太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率和光的波长或者能量有关。如果对于一定的波长,太阳能电池完全吸收了所有的光子,并且我们搜集到由此产生的少数载流子(例如,电子在P型材料上),那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。对于能量低于能带隙的光子,太阳能电池的量子效率为0。理想中的太阳能电池的量子效率是一个正方形,也就是说,对于测试的各个波长的太阳能电池量子效率是一个常数。但是,绝大多数太阳能电池的量子效率会由于再结合效应而降低,这里的电荷载流子不能流到外部电路中。影响吸收能力的同样的太阳能电池结构,也会影响太阳能电池的量子效率。比如,太阳能电池前表面的变化会影响表面附近产生的载流子。并且,由于短波长的光是在非常接近太阳能电池表面的地方被吸收的,在前表面的相当多的再结合将会影响太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。类似的,长波长的光是被太阳能电池的主体吸收的,并且低扩散深度会影响太阳能电池主体对长波长光的吸收能力,从而降低太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。用稍微专业点的术语来说的话,综合器件的厚度和入射光子规范的数目来说,太阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。 太阳能电池量子效率,有时也被叫做IPCE,也就是太阳能电池光电转换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。 太阳能电池(光伏材料)光谱响应测试、量子效率QE(Quantum Efficiency)测试、光电转换效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等。广义来说,就是测量光伏材料在不同波长光照条件下的光生电流、光导等。 测试原理 用强度可调的偏置光照射太阳能电池,模拟其不同的工作状态,同时测量太阳能电池在不同波长的单色光照射下产生的短路电流,从而得到太阳能电池的绝对光谱响应和量子效率。

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