太阳能电池基础知识

太阳能电池板太阳能电池板 Solar panel 分类： 晶体硅电池板 ：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。非晶硅电池板 ：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。化学染料电池板 ：染料敏化太阳能电池。太阳能 电池板材料：当前， 晶体硅材料 （包括多晶硅和单晶硅） 是最主要的光伏材料 ， 其市场占有率在 90％以上 ,而且在今后相当长的一段时期也依然是太阳能电池的主流材料。多晶硅材料的生产技术长期以来掌握在美、日、德等 3 个国家 7 个公司的10 家工厂手中，形成技术封锁、市场垄断的状况。 多晶硅的需求主要来自于半导体和太阳能电池。 按纯度要求不同， 分为电子级和太阳能级。 其中， 用于电子级多晶硅占 55％左右，太阳能级多晶硅占 45％，随着 光伏 产业的迅猛发展，太阳能电池对多晶硅需求量的增长速度高于半导体多晶硅的发展，预计到 2008 年太阳能多晶硅的需求量将超过电子级多晶硅。 1994 年全世界太阳能电池的总产量只有 69MW，而 2004 年就接近 1200MW，在短短的 10 年里就增长了 17 倍。专家预测太阳能光伏产业在二十一世纪前半期将超过核电成为最重要的基础能源之一。电池板原料：玻璃， EVA ，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、蓄电池等。光伏发电的工作原理光伏发电 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， 再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电的优点是较少受地域限 制，因为阳光普照大地 ;光伏系统还具有安全可靠、 无噪声、 低污染、 无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。光伏发电是根据光生伏特效应原理 ,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。 不论是独立使用还是并网发电 ,光伏发电系统主要由 太阳能电池板 （组件） 、控制器 和 逆变器 三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件 ,所以 ,光伏发电设备极为精炼 ,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲 ,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合 ,上至航天器 ,下至家用电源 ,大到兆瓦级电站 ,小到玩具 ,光伏电源 无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是 太阳能电池（片） ，有 单晶硅、多晶硅 、 非晶硅 和 薄膜电池 等。目前，单晶和多晶电池用量最大，非晶电池用于一些小系 统和计算器辅助电源等。国产晶体硅电池效率在 10 至 13％左右，国外同类产品效率约 18 至 23％。由一个或多个太阳能电池 片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前， 光伏发电产品主要用于 三大方面 ： 一是为 无电场合提供电源 ， 主要为广大无电地区居民生活生产提供电力， 还有微波中继电源、 通讯电源等， 另外， 还包括一些移动电源和备用电源； 二是 太阳能日用电子产品 ， 如各类太阳能充电器、 太阳能路灯和太阳能草坪灯等；三是 并网发电 ，这 在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步，不过， 2008 年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。太阳能电池板生产工艺流程流程：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。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。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。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） 。修边：层压时 EVA 熔化后 由于压力而向外延伸固化 形成毛边 ，所以层压完毕应将其切除。装框： 类似与给玻璃装一个镜框； 给玻璃组件装铝框， 增加组件的强度， 进一步的密封电池组件， 延长电池的使用寿命。 边框和玻璃组件的缝隙用 硅酮树脂填充 。各边框间用角键连接。太阳能电池制作流程 2 硅片清洗 、制绒 硅片干燥 扩散（磷） 表面电阻率测试 去 除表面氧化层漂洗 等离子周边刻蚀 SiN 减反射膜沉积 背面电极印刷 背面电极烘干 铝背场印刷 铝背场烘干 正面银电极印刷 烧结 测试分选 包装出货