光伏行业基础知识(硅片、电池、组件)解析

周末篇——光伏小知识（一）1、太阳能光伏发电的能量装换器是太阳能电池（solar cell）,又称（光伏电池）。

太阳能电池发电的原理是（光生伏打效应）。

2、当太阳光(或其他光)照射到太阳能电池上时，电池吸收光能，产生光生电子-空穴对。

在电池内建电场作用下，光生电子和空穴被分离，电池两端出现异号电荷的积累，既产生“光生电压”，这就是“光生伏打效应”.3、太阳能电池将光能装换成电能的工作原理概括为如下3个主要过程：1）太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子-空穴对，称为“光生载流子”，两者的电性相反，电子带负电，空穴带正电；2）电性相反的光生载流子被半导体P-N结所产生的静电场分离开；3）光生载流子电子和空穴分别被太阳能电池的正、负极所收集，并在外电路中产生电流，从而获得电能。

4、太阳能光伏发电系统从大类上可分为（独立（离网）光伏发电系统）和（并网光伏发电系统两大类）。

5、并网型光伏发电系统由太阳能电池组件方阵将（光）能转换成（电能），并经直流配线箱进入（并网逆变器），有些类型的并网型光伏系统还要配置蓄电池组存储直流电能。

（光伏电站培训题）周末篇——光伏小知识（二）1.光伏发电的优点光伏发电是一种最具可持续发展特征的可再生能源发电技术，其主要优点有以下几点。

: 1）太阳能资源取之不尽，用之不竭2）太阳能资源随处可得，可就近供电，不必长距离输送3）光伏发电的能量转换简单，是直接从光子到电子的转换，没有中间工程和机械运动，不存在机械磨损。

4））光伏发电本身不使用燃料，不排放包括温室气体和其他废气在内的任何物质，不污染空气，不产生噪音，对环境有好5）光伏发电过程不需要冷却水，可以安装在没有水的荒漠戈壁上。

6）光伏发电无机械传动部件，操作、维护简单，运行稳定可靠。

7）光伏发电系统工作性能稳定可靠，使用寿命长。

8）太阳能电池组件结构简单，体积小、重量轻，便于运输和安装。

2.何为热斑效应，有何危害？太阳能电池组件的“热斑效应”:在一定的条件下，串联支路中被遮蔽的太阳能电池组件将当作负载消耗其他被光照的太阳能电池组件所产生的能量，被遮挡的太阳能电池组件此时将会发热，这就是“热斑效应”。

光伏组件详解
光伏组件是一种通过将光能转化为电能的设备，也被称为太阳能
电池板或光电池。

它们由多个太阳能电池组成，这些电池可以将阳光
转化为直流电。

太阳能电池板通常由层层堆叠的硅晶体组成，用于吸
收阳光，并利用光的能量来释放电子，形成电流和电力。

其中一些太
阳能电池板还包括反射镜和聚光器，以提高其效率。

光伏组件通常采用多晶硅或单晶硅的太阳能电池制成。

多晶硅太
阳能电池的制造成本低，但效率相对较低。

单晶硅太阳能电池的制造
成本高，但效率也相对较高。

除此之外，还有其他类型的太阳能电池，包括铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池和有机太阳能电池等。

光伏组件被广泛用于太阳能发电系统中，这些系统可以为家庭、
商业和工业客户提供电力。

此外，光伏组件还用于电动汽车、光伏充
电器和其他太阳能应用中。

光伏组件具有可靠性高、零排放和长寿命的优点。

但是，光伏组
件的效率受到光照强度、温度和阴影等因素的影响，因此在实际应用
中需要进行合理的规划和布局。

光伏组件详细介绍光伏组件，也称为太阳能电池板，是一种利用光电效应将太阳能转化为电能的装置。

随着环保意识的提高和可再生能源政策的推动，光伏组件在全球范围内得到了广泛应用。

下面将对光伏组件进行详细介绍。

一、光伏组件的基本结构光伏组件主要由光伏电池、玻璃、背板、框架和接线盒等组成。

其中，光伏电池是核心部分，负责将太阳能转化为电能。

玻璃具有透光率高、耐候性好的特点，可以保护光伏电池免受外界环境因素的影响。

背板主要起到绝缘和保护作用，防止电池板受到机械损伤。

框架通常由铝合金或不锈钢制成，用于支撑整个组件。

接线盒则负责将光伏电池产生的电流引出并输送到外部电路中。

二、光伏组件的工作原理光伏组件的工作原理基于光电效应。

当太阳光照射到光伏电池上时，光子携带的能量会将电池中的电子从原子中激发出来，形成电流。

这个电流通过接线盒和外部电路输送到负载或储能设备中，完成电能的转化和利用。

光伏组件的输出功率与光照强度、光谱分布、温度和光照时间等因素有关。

三、光伏组件的类型根据光伏电池的材料和制造工艺不同，光伏组件可以分为以下几种类型：1.晶体硅组件：采用单晶硅或多晶硅制造，具有高转化效率和稳定性好的特点，是市场上应用最广泛的光伏组件类型。

2.薄膜组件：采用非晶硅、铜铟镓硒等薄膜材料制造，具有轻便、柔性和成本低的优势，适用于弱光环境和分布式发电系统。

3.多结组件：由多个不同带隙的光伏电池堆叠而成，可以更有效地利用太阳光谱，提高转化效率，适用于太空和高海拔地区。

四、光伏组件的应用领域光伏组件广泛应用于以下领域：1.家庭和商业用电：通过安装光伏发电系统，可以将太阳能转化为电能供家庭和商业用途使用，降低电费支出。

2.工业用电：大型工厂和企业可以利用光伏组件建立分布式光伏发电系统，实现自给自足的电力供应。

3.交通设施：光伏组件可以用于公路、铁路和机场等交通设施的照明和供电系统，降低运营成本。

4.农业设施：光伏温室、光伏养殖等设施可以利用光伏组件为农业生产提供电力和热能。

光伏太阳能电池组件知识光伏组件（阵列）根据光伏工程安装的需要，当应用领域需要较高的电压和电流而单个组件不能满足要求时，可把多个组件通过串联、并联组装以获得所需要的电压和电流，称为“太阳电池方阵”，也叫“光伏阵列”。

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。

光伏太阳能电池发电系统举例：电工基础中对于电压电流工作情况的解释：短路电流short-circuit current在电路中，由于短路而在电气元件上产生的不同于正常运行值的电流。

电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。

其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。

例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。

大容量电力系统中，短路电流可达数万安。

这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。

三相系统中发生的短路有4种基本类型：三相短路，两相短路，单相对地短路和两相对地短路。

其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。

在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。

在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。

发生短路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需3～5秒。

在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。

它有多种分量，其计算需采用电子计算机。

在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。

它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电工在发生短路时机械应力的动稳定性。

短路电流的分析、计算是电力系统分析的重要内容之一。

它设备为电力系统的规划设计和运行中选择电工设备、整定继电保护、分析事故提供了有效手段。

光伏组件的组成与构造光伏组件是太阳能发电系统中最重要的部分之一，它们负责将太阳能转化为电能。

在这篇文章中，我将为你详细介绍光伏组件的组成与构造，帮助你全面了解这项技术。

1. 光伏组件的基本构成光伏组件由多个组件和材料组成，以下是光伏组件的基本构成：1.1 太阳能电池片太阳能电池片是光伏组件的核心部分，它们负责将太阳的光能转化为电能。

太阳能电池片一般由硅材料制成，通过P-N结构（正负结）的组合，在阳光的照射下产生电流。

1.2 玻璃封装层光伏组件的表面通常会覆盖一层玻璃封装层，这是为了保护太阳能电池片免受外部环境的影响，如风雨、灰尘等。

玻璃封装层透明，能有效地将太阳的光线引导到太阳能电池片上。

1.3 框架光伏组件通常会采用铝合金或其他金属材料制作的框架来支撑和保护太阳能电池片和玻璃封装层。

框架具有一定的强度，可抵抗外部冲击1.4 导线光伏组件中的导线用于将太阳能电池片产生的电能传输到其他电气设备或电池组中。

导线通常由铜或银制成，具有良好的导电性能。

2. 光伏组件的工作原理了解光伏组件的工作原理有助于我们更好地理解其构造。

以下是光伏组件的工作原理：2.1 光电效应当太阳光射入光伏组件时，光伏组件中的太阳能电池片会吸收光的能量。

在太阳能电池片的P-N结构中，光能激发了部分电子，使其跃迁到导电带中，形成电子空穴对。

这种跃迁的现象称为光电效应。

2.2 电荷分离和流动在光电效应的作用下，光伏组件中的太阳能电池片中产生了正负电荷。

这些电荷会受到电场力的作用，分离并流动到电池片的正负电极上。

正电荷流向阳极，负电荷流向阴极，形成了电流。

2.3 电流输出通过合理的电路连接，光伏组件中的电流可以传输到外部的电气设备中。

这样，太阳能的光能就被转化为了电能，可以用于供电和其他实3. 光伏组件的分类光伏组件可以根据结构和材料的不同进行分类。

以下是几种常见的光伏组件类型：3.1 单晶硅光伏组件单晶硅光伏组件由纯硅材料制成，具有较高的效率和较好的抗老化性能。

光伏行业基础知识内部培训单晶和多晶单晶硅硅棒多晶硅硅锭单晶硅主要是125×125mm和156×156mm两种规格多晶硅主要是156×156mm规格单晶硅硅片因为使用硅棒原因，四角有圆形大倒角，而多晶硅硅片一般采用小倒角。

单晶的转换效率高，但产能低、能耗大；多晶的转换效率相对较低，但能耗低、产能大，适合于规模化生产。

单晶硅和多晶硅太阳电池单晶硅太阳电池多晶硅太阳电池多晶硅硅片相对于单晶硅硅片，有明显的多晶特性，表面有一个个晶粒形状，而单晶硅硅片表面颜色一致。

实验室最高效率：单晶24.7%，多晶20.3% 生产效率：单晶19%，多晶17%晶体硅太阳电池结构正面电极减反射膜 n 型硅 p 型硅背面电极太阳电池是将太阳光能直接转变为直流电能的阳光发电装置。

当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在PN结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。

这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

pn 结晶体硅太阳电池制备工艺制绒和清洗扩散制PN结背面周边刻蚀制减反射膜丝网烧结档测试丝网印刷正电极分类检测包装丝网印刷背电场原硅片丝网印刷背电极PECVD刻蚀和去磷硅玻璃扩散制绒制绒和清洗硅片清洗机械损伤层约10微米在硅片的切割生产过程中会形成厚度达10微米左右的损伤层，且可能引入一些金属杂质和油污。

如果损伤层去除不足，残余缺陷在后续的高温处理过程中向硅片深处继续延伸，会影响到太阳电池的性能。

单晶硅片的清洗采用碱液腐蚀技术多晶硅片的清洗采用酸液腐蚀技术由于绒面结构的存在，入射光经绒面第一次反射后，反射光并非直接入射到空气中，而是遇到邻近绒面，经过邻近绒面的第二次甚至第三次反射后，才入射到空气中，这样对入射光就有了多次利用，从而减小了反射率。

表面没有绒面结构的硅片对入射光的反射率大于30%，有绒面结构的硅片对入射光的反射率减小到了12%左右。

光伏知识科普
光伏技术是一种将太阳能转化为电能的技术，通过光伏电池和太阳能电池板的应用，将太阳能直接转化为电能供给人类使用。

光伏电池是一种能够将太阳能转化为直流电能的半导体器件。

常见的光伏电池是由硅（Si）制成，通过硅的光电效应，将太
阳光中的能量转化为电能。

光伏电池板则是由多个光伏电池组成的，通过将多个光伏电池串联在一起，形成电池板，以提高电能输出。

光伏电池的结构大致分为两个部分：正面和背面。

正面部分是光照片接收面，通常由薄膜材料和抗反射涂层组成，用于最大程度地吸收太阳能。

背面部分则是电子控制器，用于收集、传输和存储从光伏电池中产生的电能。

光伏电池的工作原理是基于半导体材料的光电效应，即当光线照射到光伏电池上时，光能被吸收并激发光电子，产生电子和空穴对。

电子和空穴被电场分离，形成正负电荷，在电池中产生电流。

这些电流通过金属导线传输到外部电路，供应电力或储存在电池中备用。

光伏电池有不同的类型，包括单晶硅、多晶硅、薄膜电池等。

其中，单晶硅光伏电池具有转换效率较高和较长的使用寿命，但成本较高。

多晶硅光伏电池则转换效率稍低，但成本相对较低。

薄膜电池具有柔性和透明的特性，但转换效率一般较低。

光伏电池的应用广泛，包括太阳能发电站、家庭太阳能发电、
充电设备和一些小型电子设备等。

它被广泛应用于可再生能源领域，以减少对传统能源的依赖，降低环境污染。

总的来说，光伏技术是利用光伏电池将太阳能转化为电能的技术。

它具有可再生、清洁和可持续的特点，是一种重要的能源替代方案。