太阳能电池培训手册样本

第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。

Solar basic technology training太阳能基本知识培训Contents：内容：1.Silicon refining process硅的提炼过程2.Wafer types and its productive process硅片的种类及其生产过程3.Solar cell productive process&Important parameters of solar cell太阳能电池片生产流程和太阳能电池的重要参数4.PV modules productive process太阳能组件工艺流程5.Benefit of using back contact modules&description of different types of PVcell modules背结式太阳能电池的优点以及不同类型的太阳能电池模组的描述The detail is as follows：详细介绍如下：1.Silicon purifyingprocess硅的提纯过程Mine 硅矿Silica stone 硅石Metallic silica金属硅Polycrystalline silicon多晶硅 Mono-crystalline silicon 单晶硅2.Wafertypes and its productiveprocess硅片的种类及其生产过程①Wafer types硅片种类 N type silicon N型硅（doping with boron掺杂硼）Mono-crystalline silicon 单晶硅:P type silicon P型硅（doping withphosphorus掺杂磷）Poly-crystalline silicon 多晶硅：P type silicon P型硅② Wafer productive process硅片生产过程1)Silicon powder硅粉2)heated it up and melting it make it to fluid in a chamber在密封的腔体中加热使其熔化3)doping with boron (P type) or phosphorus (N type)掺杂硼（P型硅）或者磷（N型硅）4)castit, became ingot在特殊的炉子里铸造形成硅锭5)cut it into pieces ,the wafer is formatted!切割成片，硅片形成了Detailed illustration is as follows详细图解如下The cutting step detailed illustration is as follows 切片详细图解如下3.Solar cell productive process太阳能电池片生产流程1）.Clean (etching)清洗腐蚀2). Texturizing制绒Mono-crystalline silicon& Poly-crystalline silicon texturizing 单晶硅与多晶硅制绒Mono-crystalline silicon texturizing with alkali Poly-crystalline silicon texturizing with acid 单晶硅碱制绒多晶硅酸制绒3）.Doping form PN junction掺杂，形成PN结Process of doping with phosphorus in diffusion furnace在扩散炉里进行磷扩散的工艺Diffusion purpose ：form PN junction扩散目的：形成PN结4）.PSG(phosphorus silicate glass) etch 去磷硅玻璃Use HF to remove the surface PSG 用氢氟酸去掉表面生成的PSG5）.Edge isolation （Use chemical reagent to remove both sides and bottom useless N type layer）边缘刻蚀（去掉两边和底部掺杂形成的N型层，使硅片上下表面绝缘）6）.PECVD deposition (SINx coating) ARC(Anti-reflective coating), passivationPECVD 淀积氮化硅薄膜:减反射，钝化作用7）Metalization （Screen print）丝网印刷Front side print Back side print正面印刷背面印刷8）.Firing (烧结)9）.Test and sort(测试分选)Major parameters of the solar cell太阳能电池的主要参数I sc：short circuit current 短路电流Voc：open circuit voltage 开路电压Imax：maximum operating current 最大工作电流Vmax：maximum operating voltage 最大工作电压P max：maximum operating power 最大工作功率FF: fill factor 填充因子 FF=P max/I sc*VocEff: efficiency 效率 EFF=cell output/light radiation power Rs: series resistance 串联电阻Rsh: shunt series 并联电阻The circuit model of solar cell is as follows：太阳能电池等效电路模型如下：Rs must be as low as possible , Rsh must be as high as possible 串联电阻越小越好，并联电阻越大越好5. PV modules productive process太阳能组件工艺流程1）.Tabbing & stringing串接固定2). Stack-up 叠层Detail is as follows (详细描述如下)3）.Lamination/ AOI inspection层压/自动光学检测4）.Trimming (修边，去掉边缘挤压出的EVA)5）.Framing (装框)6）.Junction box（装接线盒，电池正负极由此导出与外界电路相连）7）Testing（测试）Tester （测试仪） Tested curve and data（测试曲线和数据）8）Clean（组件清洗）Clean the surface and the edge ofthe cell module对电池片表面和边缘进行清洗9）.Sort (分类)According to the electrical performance parameters to sort the cell modules根据最终电气性能参数对电池模组进行分类5. Benefit of using back contact modules&description of different types of PVcell modules背结式太阳能电池的优点以及不同类型的太阳能电池模组的描述1).Back contact solar cell modules description2).Benefit of using back contact solar modules使用背结式太阳能电池模组的优点•With a simple physical change to the H-type cell对传统的H型电池进行物理改造–0.2% abs. cell efficiency increase due to less shadowing–由于阴影面积减少，电池片效率能提高0.2%–0.1 – 0.2% abs. cell efficiency increase due to lower series resistance–由于串联电阻的减少，电池片的效率可以提高0.1%-0.2% •Depending on the process cell Eff >17% on mc-Si and > 18.5% on Cz-Si•基于这个制程，多晶硅电池片效率可以达到17%以上，单晶硅电池片可以达到18.5%以上•Less than 1% power loss from cell to module can be achieved•从电池片到模组的功率损失在1%以下•Manufacturing cost is € 0.02/Wp lower than H-type module•制造成本每瓦比传统型电池片低0.02欧元。

第一章 太阳电池的工作原理和基本特性1.1 半导体物理基础1.1.1 半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8∼10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14×103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。

第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Gax AL1-xAs，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8~10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。

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第一部分 １．１前言 光伏系统各部件介绍 独立光伏系统的构成主要包括：光伏组件（阵列）　、蓄电池、逆变器、控制器。

见下　图。

下而我们分别加以讨论。

太阳电池板 控制器　蓄电池 逆变器 负载 图　光伏系统方框图 １．２光伏组件（阵列）　光伏组件（阵列） 一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件，　具体需要多少个组件及如何连接组件与所需　电压（电流）及各个组件的参数有关。

　光伏组件是由太阳能电池片群密封而成，　是阵列的最小可换单元。

　目前大多数太阳能电　池片是单晶或多晶硅电池。

　这些电池正面用退水玻璃背面用软的东西封装。

　它就是光伏系统　中把辐射能转换成电能的部件。

　按照太阳电池的用途，目的、规模、太阳能电池的种类等有各种形状的太阳能电池　组件，下面就几种典型的例子进行介绍。

　（一）　用于电子产品的组件 为驱动计算器手表，收音机、电视、充电器等电子产品，一般需　１．５Ｖ　至数十伏的电　一般需　压。

而单个太阳电池产生的电压小于　１Ｖ，所以要驱动这些电子产品，必须使多个太阳电池　元件串联连接才能达到要求电压。

　下图示出了民用晶体太阳组件的结构，是把太阳电池元件排列好，串联连接做成组　件。

可见，为驱动电子装置，需要一定的高压，而该组装方法存在问题是成本高，接线点太　多；从可靠性的观点来看接线点太多是不利的。

１ 图　民用晶体硅太阳电池组件的结构 另一种是非晶硅太阳电池。

因为非晶硅是靠气体反应形成的，很容易形成薄膜，在一　块衬底上便于使多个单元电池串联连接而获得；较高的电压输出。

　（二）用于电力的组件　电力用的太阳电池一般均安装在调用外，　所以除太阳电池本身以外，　还必须采用能经　受雨、风、砂尘和温度变化甚至冰雹袭击等的框架、支撑板和密封树脂等进行完好的保护，　现正研究各种电力用的太阳电池组件的结构。

太阳能电池工艺培训资料太阳能电池工艺培训资料（一）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。

它由太阳能电池片、电池片的支架、防雨辐射、运行电的电缆线和控制器等构成。

太阳能电池的核心是太阳能电池片，是将太阳能直接转化为电能的关键部分。

太阳能电池片是一种半导体器件，通常由硼、磷、硅等材料制成。

它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。

首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。

然后，在高温下，将硅材料与掺杂剂进行混合，形成硅片。

接下来，通过切割、抛光和腐蚀等工艺，制成太阳能电池片。

太阳能电池片制作完毕后，还需要进行电池片支架的安装。

支架有助于维持电池片的稳定性，同时提供了对光线的聚焦效果，从而提高了太阳能电池片的效率。

支架的材料通常使用铝合金或不锈钢，以保证其强度和耐腐蚀性。

为了保证太阳能电池的正常运行，还需要对电池进行防雨辐射处理。

这是为了防止电池在恶劣天气条件下受到水分和紫外线的侵蚀，从而提高电池的使用寿命。

一般来说，防雨辐射处理采用特殊的涂层或覆盖物来实现。

运行电的电缆线用于将太阳能电池片产生的电能输送到负载上。

这需要选择合适的电缆线材料，同时注意电缆线的长度和传输效率。

通常，铜线被广泛应用于太阳能电池系统中，因为它具有较低的电阻和较好的导电性能。

为了对太阳能电池系统进行合理的控制和管理，还需要安装控制器。

控制器可以监测太阳能电池产生的电能，并根据实际情况进行调节，以确保系统的正常运行和最大化太阳能电池的效能。

总的来说，太阳能电池工艺是一个复杂而精细的过程，需要掌握一系列的技术和技能。

通过合理的制作和安装，可以提高太阳能电池系统的效率和使用寿命。

同时，也有助于推动太阳能产业的发展和应用，为可持续能源的利用做出贡献。

太阳能电池工艺培训资料（二）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。

它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。

首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。

第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。

{企业通用培训}太阳能电池培训手册１．２．３太阳电池方阵在实际使用中，往往一块组件并不满足使用现场的要求，可将若干组件按一定方式组装，在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳电池方阵。

太阳电池方阵在安装的时候，应固定牢靠，能够经受当地最大风力。

且离地面要有一定的高度，以免冬天积雪掩埋。

方阵与地面之间要有一定的倾角。

有些方阵的组件两端并联有旁路二极管，有的方阵带有跟踪系统成聚光装置，下面分别加以讨论：１．２。

３。

１方阵的倾角太阳电池方阵通常是面向赤道放置，相对地平面有一定倾角。

倾角不同，各个月份方阵面接收的太阳辐射量差别很大。

对于全年负载均匀的固定式光伏方阵，如果设计斜面的辐射量小，意味着需要更多的太阳电池来保证向用户供电；如果倾面各月太阳辐射量起伏很大，意味着需要大量的蓄电池来保证太阳辐射量低的月份的用电供应。

这些都会提高整个系统的耗费。

因此，确定方阵的最优倾角是光伏发电系统中不可缺少的一个重要环节。

对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑：连续性。

一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的，多数是单调升降，个别也有少量起伏，但一般不会大起大落。

均匀性。

选择倾角，最好使方阵表面上全年接收到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大，造成浪费；而冬天接受到的辐射量太小，造成蓄电池过放以至损坏，降低系统寿命，影响系统供电稳定性。

极大性。

选择倾角时，不但要使方阵表面上辐射量最弱的月份获得最大的辐射量，同时还要兼顾全年日平均辐射量不能太小。

同时，对特定的情况要作具体分析。

如，有些特殊的负载（灌溉用水泵、制冷机等，）夏天消耗功率多，方阵倾角的取值当然应使得方阵夏日接收辐射量相对冬天要多才合适。

１．２．３．２旁路二极管为了保证系统的可靠运行，有些系统还在组件两端并联旁路二极管，其作用是在组件开路或遮荫时，提供电流通路，不致于使整串组件失效（见下图）。

使用时要注意极性，旁路二极管的正极与太阳电池组件的负极相连，负极与组件的正极相连，不可接错。

第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Gax AL1-xAs，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8~10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。

第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。

容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。

众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。

金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。

自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。

电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。

在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。

半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。

半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。

许多有机化合物，如蒽也是半导体。

半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。

半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。

金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。

电阻率受杂质的影响显著。

金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。

金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。