光伏工藝設(shè)計原理和相關(guān)產(chǎn)品特點

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1、設(shè)計部2011年07月21日光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)交流一、太陽能輻射二、太陽能電池結(jié)構(gòu)三、太陽能電池制作四、太陽能電池組件五、相關(guān)產(chǎn)品的特點六、光伏工藝設(shè)計原理七、相關(guān)計算目錄1、太陽輻射能的來源—電磁輻射2、太陽光是一種電磁波,具有波粒二相性一、太陽能輻射一、太陽能輻射大氣層對太陽輻射的影響大氣質(zhì)量—大氣層對太陽光線通過大氣層到達地球表面的太陽輻射的影響AM0—地球大氣層外的太陽輻射AM1—穿過1個大氣層的太陽輻射（太陽入射角為0）AM1.5—太陽入射角為48°的太陽輻射一、太陽能輻射太陽輻射穿過大氣層的情況AM0AM1.5一、太陽能輻射二、太陽能電

2、池結(jié)構(gòu)三、太陽能電池制作四、太陽能電池組件五、相關(guān)產(chǎn)品的特點六、光伏工藝設(shè)計原理七、相關(guān)計算目錄二、太陽能電池結(jié)構(gòu)太陽能電池結(jié)構(gòu)正電極鋁背場負電極主柵線負電極子柵線二、太陽能電池結(jié)構(gòu)太陽能電池工作過程－光生伏打效應吸收光子，產(chǎn)生電子空穴對電子空穴對被內(nèi)建電場分離，在PN結(jié)兩端產(chǎn)生電勢將PN結(jié)用導線連接，形成電流在太陽電池兩端連接負載，實現(xiàn)了將光能向電能的轉(zhuǎn)換二、太陽能電池結(jié)構(gòu)太陽能電池工作過程－光生伏打效應二、太陽能電池結(jié)構(gòu)單晶硅片與多晶硅片區(qū)別由于單晶和多晶硅片的生產(chǎn)工藝不一，多晶硅片是正方的，單晶硅片的四個邊緣是有弧度的,對于成品電池更好區(qū)分

3、：單晶是有絨面的，而多晶由于晶界排列不整齊表面有花紋。尺寸(mm):103x103,125x125,150x150,156x156主流產(chǎn)品：125mmx125mm與156mmx156mm二、太陽能電池結(jié)構(gòu)太陽能電池電性能參數(shù)太陽電池的電性能參數(shù)：Isc、Voc、Imp、Vmp、Pmax、Rs(串聯(lián)電阻)、Rsh(并聯(lián)電阻)、FF、EFF二、太陽能電池結(jié)構(gòu)太陽能電池電性能參數(shù)短路電流（Isc）：理想情況下，等于光生電流IL。影響因素：面積、光強、溫度125太陽能電池5A左右156太陽能電池8A左右開路電壓（Voc）：影響因素：光強、溫度、材料特性晶

4、體硅太陽電池600mV左右填充因子（FF）：最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比FF=Pm/VocIsc=VmIm/VocIsc影響因素：串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻轉(zhuǎn)換效率（η）：標準測試條件(STC)：光強：1000W/m2光譜分布：AM1.5溫度：25℃一、太陽能輻射二、太陽能電池結(jié)構(gòu)三、太陽能電池制作四、太陽能電池組件五、相關(guān)產(chǎn)品的特點六、光伏工藝設(shè)計原理七、相關(guān)計算目錄三、太陽能電池制作太陽能電池片生產(chǎn)工藝流程分選測試一次清洗二次清洗燒結(jié)印刷電極PECVD等離子刻蝕檢驗入庫擴散三、太陽能電池制作太陽能電池制作過程1——清洗、制絨NaOH去除表

5、面損傷層和制備絨面（陷光）HCL去除硅片表面的金屬離子HF去除硅片表面的硅酸鈉和氧化物三、太陽能電池制作化學腐蝕的原理熱的NaOH溶液去除硅片表面機械損傷層：HF去除硅片表面氧化層：鹽酸具有酸和絡(luò)合劑的雙重作用，氯離子能與Pt2+、Au3+、Ag+、Cu+、Cd2+、Hg2+等金屬離子形成可溶于水的絡(luò)合物。HCl去除硅片表面金屬雜質(zhì)：三、太陽能電池制作太陽能電池制作過程2——擴散擴散的目的：形成PN結(jié)在P型半導體表面摻雜五價元素磷，在硅片表面形成PN結(jié)P型半導體硅N型半導體硅三、太陽能電池制作PN結(jié)－太陽能電池的心臟三、太陽能電池制作POCl3磷

6、擴散原理POCl3在高溫下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反應式如下：生成的P2O5在擴散溫度下與硅反應，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反應式如下：三、太陽能電池制作太陽能電池制作過程3——等離子體刻蝕目的：去除邊緣PN結(jié)，防止上下短路磷硅玻璃磷硅玻璃P型硅N型硅N型硅三、太陽能電池制作等離子體刻蝕反應三、太陽能電池制作太陽能電池制作過程4——去磷硅玻璃用HF酸把上下表面的磷硅玻璃去除P型硅N型硅N型硅三、太陽能電池制作什么是磷硅玻璃？在擴散過程中發(fā)生如下反應：POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面

7、，P2O5與Si反應生成SiO2和磷原子：這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃。三、太陽能電池制作磷硅玻璃的去除氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸能與二氧化硅作用生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量，反應生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸?？偡磻綖椋喝?、太陽能電池制作太陽電池制造過程5-PECVDPECVD=PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition即“等離子增強化學氣相沉積”。它是借助等離子體使含有薄膜組成原子的氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生化學反應，而在基片上沉積薄膜的一種方

8、法。PECVD的反應過程：三、太陽能電池制作PECVD的作用在太陽電池表面沉積深藍色減反膜SiNxHy膜。其還具有卓越的抗氧化和絕緣性能