光伏行业基础知识硅片电池组件
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太阳能光伏组件工艺流程1.硅料准备:太阳能光伏组件的主要材料是硅,硅料准备是工艺流程的第一步。
硅料一般以高纯度多晶硅为主,通过与氢气反应生成氯化硅,再经过还原反应制得硅气。
硅气被冷凝成小颗粒或棒状,然后经过冶炼、熔炼等工艺步骤得到硅锭。
2.硅片生产:硅锭通过切割机切割成硅片。
硅片表面进行化学抛光,去除氧化层和其他杂质,然后通过酸处理,利用等离子刻蚀技术去除表面残留的氧化层,得到表面光亮的硅片。
3.电池片生产:硅片经过磷掺杂、扩散、蚀刻、电极印制和器件隔离等工艺步骤形成太阳能电池片。
首先,在硅片表面喷涂磷酸二氢铵溶液,然后进行扩散烧结过程,通过高温高压的条件,使磷元素在硅片中扩散形成n型硅片,形成p-n结。
然后,在硅片正负两侧分别印刷上导电铝和导电银电极,通过层层烧结、蚀刻等工艺步骤,形成电池片的正负电极和器件隔离结构。
4.组件加工:电池片经过磨边、打孔、清洗等加工步骤,形成太阳能光伏组件。
首先,对电池片进行磨边处理,去除边缘毛刺和表面缺陷。
然后,在组件上打孔,以便后续的组件的串并联。
最后,通过喷水或者超声波清洗等工艺步骤,去除表面的杂质和污染物,使电池片表面干净。
5.测试:组件加工完成后,需要进行测试,以确保其质量和性能。
测试包括外观检查、电气特性测试等。
外观检查主要检查组件外观是否完整,有无破损、刮花等缺陷。
电气特性测试主要测试组件的开路电压、短路电流、最大功率等关键指标,评估组件的性能。
6.封装:测试合格的组件需要进行封装,以保护其内部电池片免受环境的损害。
常见的封装方式有玻璃封装和背板封装。
玻璃封装是将组件表面覆盖一层透明玻璃,利用背单面多层复合材料将电池片与后面的材料粘合在一起。
背板封装则是将组件背面用背板封住,并加入密封胶进行固定,使电池片与背板紧密连接。
以上就是太阳能光伏组件工艺流程的简要介绍,从硅料准备到最终的封装,每个步骤都十分重要。
这些步骤的精确操作和质量控制,直接影响太阳能光伏组件的性能和可靠性。
光伏组件基本结构知识目录一、光伏发电系统 (1)二、光伏电站系统的主要组成部分 (2)1、光伏组件 (3)2、光伏逆变器 (7)3、直流防雷智能汇流箱 (10)4、就近升压箱室变电站 (11)5、高压开关柜 (12)6、SVG及连接变 (13)7、主变 (14)8、高压配电设备 (15)9、中性点接地保护装置 (16)10、自动化系统 (17)三、光伏系统的设计 (17)1、设计依据 (17)2、设计流程 (18)3、设计阶段 (18)4、设计原则 (19)四、光伏电站的运营与维护 (20)1、维护要求 (20)2、日常维护 (20)五、光伏组件施工知识 (23)一、光伏发电系统光伏发电系统是利用太阳能组件和配套电气设备将太阳能转换成所需要电能的发电系统。
当光线照射到太阳能电池表面时,一部分光子被硅材料吸收,使电子发生了跃迁,成为自由电子,该自由电子在PN结两侧聚集形成电位差,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功率输出。
该过程的实质是光子能量转换成电能的过程。
光伏电站主要由光伏方阵、防雷汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜、SVG无功补偿系统、升压系统、高压保护系统、直流系统、计量接入系统、监控通讯系统、交直流电缆、气象站、支撑系统、防雷保护系统、照明系统、消防系统、暖通系统、给排水系统、安保系统等构成;另设计单元逆变房、低压配电室、高压配电室、消防通讯室、综合楼(用于站区生活办公、监控管理)。
分布式光伏发电系统主要分为并网光伏发电系统和离网光伏发电系统。
并网发电系统又分为集中式光伏发电系统和分布式光伏发电系统。
二、光伏电站系统的主要组成部分集中式光伏发电系统规模较大,安装集中,整体升压输送到电网。
建设地点主要是荒山荒坡、滩涂、戈壁、鱼塘等地。
集中式光伏发电系统主要由光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、交流配电柜、光伏支架、监控系统、电缆等部分组成。
1、光伏组件1.1 光伏组件的基本概念太阳电池组件—实用型功率系统的基本单元,是光伏系统的主要组成部分。
光伏系统基础知识光伏系统概况光伏系统(PhotoVoItaiCSyStem)主要由光伏组件、汇流箱、配电柜、逆变器、变压器等设备组成。
光伏如件光伏如件光伏i1•件光伏皿件光伏皿件光伏组件■■■■89■■■■■■■■■■■■⅝∣MBn■!1■■■■■■■■■光伏系统设备组成图・汇流箱作用:将若干个光伏串列并联接入汇流,兼有监控和保护作用。
汇流箱可减少光伏组件与逆变器之间的接线,方便维护,提高系统的可靠性。
23.配电柜作用:二级汇流,在应用中可以对上下级起到保护。
4.逆变器作用:太阳能光伏阵列产生的直流电,经逆变器(Inverter)转换成正弦波交流电,从而输入电网。
5.变压器作用:变压器(TranSfOnner)能够起到升降压得作用。
当其使电压升高,可有效减少电压的损耗。
6.光伏组件7.1光伏组件定义光伏组件的基本单元是电池片,单体太阳能电池不能直接做电源使用,须将若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。
光伏组件(或称太阳能电池板So1arPaneI)是光伏发电系统中的最重要的部分,其作用是将太阳能转化为电能,以推动负载工作。
8.2光伏组件分类目前光伏电站常用的电池组件为:单晶硅光伏组件、多晶硅光伏组件及薄膜光伏组件。
从外观上看,单晶硅光伏组件为深蓝色,近乎黑色,单晶电池片四角呈圆弧状。
多晶硅为天蓝色,多晶电池片呈正方形,表面有类似冰花一样的花纹。
薄膜光伏组件主要包括钙钛矿、碎化镉(CdTe)、铜钢钱硒(CIGS)>碑化线(GaAs)o非晶硅电池包含在薄膜电池内。
此外,最近较火的异质结(HnyHJT)为晶体硅上沉积非晶硅薄膜,属于单晶硅电池与非晶硅电池的结合产物。
从使用性能上来说,单晶硅光伏组件光电转化效率为21%左右,最高达24%,但制作成本大。
由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,因此坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。
多晶硅光伏组件光电转化效率则降低不少,约为17%左右,但制作成本较低,因此得到大量发展。
光伏电池生产工艺流程光伏电池是将太阳能转换为电能的装置,其生产工艺流程可以分为硅原料准备、硅棒制备、硅片制备、电池片制备和组件制备五个主要步骤。
下面将详细介绍每个步骤的工艺流程。
首先是硅原料准备。
光伏电池的主要材料是硅,因此需要从原料中提取出高纯度的硅。
通常采用冶炼法或化学法提炼硅,得到多晶硅或单晶硅。
接下来是硅棒制备。
将提炼出的多晶硅或单晶硅加热熔化,然后在晶体生长炉中以特定方式降温来制备硅棒。
硅棒是电池片的基础材料,具有较高的纯度和完整的晶体结构。
然后是硅片制备。
将硅棒切割成薄片,一般厚度为180-200微米。
然后通过打磨、腐蚀等工序,使硅片表面光滑和可用于制备电池片。
接下来是电池片制备。
将硅片进行表面光洁处理,然后进行掺杂和扩散处理,以形成PN结。
接下来,将导电层、金属电极和透明导电层等材料分别沉积在硅片的不同表面上,形成电池片的结构。
最后再进行退火和激活处理,使电池片具有较高的发电效率。
最后是组件制备。
将多个电池片按照一定的布局和排列方式连接在一起,形成光伏电池组件。
组件中还需要添加辅助材料,如钢化玻璃、封装材料和铝框等,以保护电池片并提供支撑和电气连接。
组件制备的最后一步是进行质量检验,确保组件的性能和质量符合国际标准。
整个光伏电池的生产工艺流程分为硅原料准备、硅棒制备、硅片制备、电池片制备和组件制备五个主要步骤。
这些步骤的每个细节都非常重要,对于提高光伏电池的转换效率和降低成本至关重要。
随着科技的不断进步和研发的推进,光伏电池的生产工艺流程也将不断完善和改进,以适应市场需求和实现更高的能源利用效率。
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。
光伏组件工艺流程
光伏组件是太阳能光伏发电系统的核心部件,其制造过程涉及到多环节工艺,包含了从硅片到组件的多种组装操作及制造创新工艺。
下面将详细介绍光伏组件工艺流程及其中的关键流程步骤。
1. 硅片晶圆加工。
硅片是光伏组件的核心材料,而硅片晶圆是硅片加工的关键步骤。
硅片晶圆加工包括去除表面杂质、切割、抛光、清洗等步骤。
其中,表面杂质去除是影响硅片光电转换率的重要因素。
2. 硅片电池片生产。
硅片电池片的生产包括P-N结的制备、金属电极火花沉积、烘烤、光照以及表面涂覆抗反射膜等步骤。
其中,P-N结是硅片电池片的核心部分,是光伏组件中主要的光电转换器件。
3. 硅片电池片组装。
硅片电池片组装包括焊接、清洗、封装以及测试等步骤。
在这个过程中需要对硅片电池片进行电池串联、封装保护等操作,同时对组合后的硅片电池片进行质量检测。
4. 光伏组件装配。
光伏组件装配主要包括电池片联接和密封等步骤。
在这个过程中需要对硅片电池片进行串联,以达到组件的输出电压和电流要求。
5. 产品测试、包装与出货。
光伏组件制作完成后需要进行各种质量检测以及性能测试,包括温度耐受性、湿度耐受性、紫外线耐受性等。
通过测试审核后进行包装,以确保组件不受损坏,最终进行出货。
总之,光伏组件制造的流程非常复杂,需要经过多层次的技术质量控制环节,以确保产品的质量和性能,从而为太阳能光伏发电系统的高效运行提供有力保障。
光伏电站运行专业知识题库第一章光伏发电专业知识第一节基础知识一、选择题1.下列太阳能光伏发电系统元件中,能实现DCAC(直流一交流)转换的元件是() 答案:CA.太阳能电池板;B.蓄电池;C.逆变器;D.控制器2.在太阳能光伏发电系统中,最常使用的储能元件是( )。
答案:CA.锂离子电池:B.镍铬电池;C.铅酸蓄电池;D.碱性蓄电池3.蓄电池是一种储能元件,它能把电能转变为()答案:DA.热能;B.光能;C.机械能;D.化学能二、填空题1.太阳能电池板的测量必须在标准条件(STC)下,其条件是光谱辐照度为____光谱为____电池温度为25℃答案:1000W/m2, AMl.52.在足够能量的光照条件,晶体硅太阳能电池板在PN结的建电场作用下,N区的____向P区运动,P区的____向N区运动答案:空穴,电子3.硅基太阳能电池板有单晶硅太阳能电池板、多晶硅太阳能电池板以及非品硅太阳能电池板等。
通常情况其光电转换效率最高的是____太阳能电池板能电池板,光电转换效率最低的是____太阳能电池板.答案:单晶硅,非晶硅三、判断题1.光伏组件方阵防雷保护器应有效,并在雷雨季节到来之前进行检测(√)2.光伏组件方阵的设计,就是按照用户的要求和负载的用电量及技术条件计算太阳能电池板组件的串并联数(√)3.光伏组件方阵的放置形式和放置角度对太阳能光伏发电系统接收到的太阳辐射影响不大(×)四、简答题1.光是什么,具有什么特性?答:光是一种波,同时也是一种粒子。
光具有波粒二象性2.什么是光生伏特效应?答:当太照射到光伏组件表面时,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。
硅片是收集光能的基本单位,大量的硅片合成在一起构成光伏组件。