太阳能电池片及组件制造工艺课件

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1、1、光伏发电系统的构成及作用?(四大部分)(1)光伏组件(光伏阵列):光伏发电系统核心部分,由太阳能电池片组成。(2)控制器:光伏发电系统的控制中心,控制系统中各个部件工作状态,对蓄电池起到过充电、过放电保护的作用。(3)蓄电池:用于存储电能,将组件输出的电能存储起来,在需要时向用电设备供电;常采用铅酸免维护蓄电池。(4)逆变器:将直流电转换成交流电。2、太阳能电池类别?(按材料分)单晶硅太阳能电池;多晶硅太阳能电池;非晶硅太阳能电池;多元化合物太阳能电池。3、各种不同太阳能电池的性能区别?(1)单晶硅太阳能电池:光

2、电转换效率一般在15%,目前最高可到24%;光电转换效率目前是所有太阳电池中最高的;但其制作成本高,制作工艺复杂;使用寿命一般可达15年,最高可达30年。(2)多晶硅太阳能电池:光电转换效率较低,一般为12%左右;制作成本比单晶硅电池要低,材料制备更便宜,能源消耗较低;使用寿命比单晶硅电池短;性价比比单晶硅电池性价比要低。(3)非晶硅太阳能电池:工艺过程相对简单,硅材料消耗较少,电能消耗更低;在光强较弱情况下也能发电;光电转换效率较低,一般在6%左右,最高水平为10%,稳定性也不高;有光衰减现象。(4)多元化合物太阳

3、能电池:目前属于开发试验和小批量生产阶段;生产成本较低,光电转换效率较高,可与单晶硅相比较;具有良好的发展前景。4、了解硅原材料的基本情况?(矿石类型、国内典型的硅矿企业)(1)硅矿类型:硅石,石英,石英砂。(2)硅矿企业:三峡新材硅矿,邯郸矿业,内蒙古楚天矿业,大化金成石英矿业。5、太阳能电池片的分类?(按外观尺寸分)(分为125和156两大类)6、太阳能电池片的质量分档(按工作效率及工作电流分)根据转换效率和工作电流大小分为三档:A1级、A2级、B级;7、多晶硅的分类(按其纯度分)冶金级(金属级MG):含硅90%

4、以上,有的高达99.8%以上;技术含量低,取材方便,产能处于过剩状太阳能级SG:含硅在99.99%~99.9999%,通常说的多晶硅多是指太阳能和IC级多晶硅;态;电子级(半导体级):含硅在99.9999%以上,超高的纯度可达到99.9999999%~99.999999999%;1、西门子工艺,改良西门子工艺原理及其流程?(1)西门子工艺是制备高纯多晶硅的一种技术。它是利用三氯氢硅氢气还原法来制备多晶硅,其过程如下:Si+3HCl→SiHCl+H2;SiHCl+H2→Si+3HCl(2)改良西门子工艺原理及其流程:石

5、英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%,并生成工业硅;SiO2+C→Si+CO2;硅的氯化,进行提纯;Si+3HCl→SiHCl3+H2;SiHCl3提纯:精馏法(多级精馏)三氯氢硅还原:SiHCl3+H2→Si+3HCl。2、多晶硅生产设备:纯水制备设备、HCl合成设备、三氯氢硅合成设备。3、精馏的目的及其原理?(1)目的:用于三氯氢硅的提纯,去除磷、氯、铝等杂质。(1)原理:利用杂质的沸点不同而将杂质挥发去除。4、多晶硅原料及中间副产物对环境及人体的影响?(1)原料:石英砂。(2)硅的危害:长期吸入硅粉尘,会引发肺病,长

6、期以往,形成肺结核。四氯化硅的危害:受热或遇水分解放热,放出有毒腐蚀性烟气;对眼睛及上呼吸道有强烈刺激作用,高浓度会引发角膜浑浊,呼吸道炎症、甚至肺水肿;皮肤接触后会引起组织坏死。氯化氢的危害:对眼和呼吸道有强烈的刺激作用;若急性中毒,会出现头痛、头晕、恶心、眼痛、咳嗽、痰中带血、呼吸困难、胸闷等;重者发生肺炎、肺水肿;皮肤直接接触可出现大量栗红色小丘疹;长期高浓度接触,可引起慢性支气管炎。三氯氢硅的危害:遇明火燃烧;受高热分解产生有毒的氯化物气体;与氧化剂反应,有燃烧危险;对眼睛和呼吸道有强烈刺激作用;高浓度下会引

7、起角膜浑浊,呼吸道炎症、甚至肺水肿;可伴有头晕、头痛、乏力、恶心、呕吐、心慌等症状;溅在皮肤上可能引起坏死,溃疡长期不愈。5、直拉法制备大直径单晶硅设备、原理及过程?(1)设备:单晶炉。(2)原理:缩颈技术。(3)过程:拆炉、装炉、抽真空、熔料、引晶、放肩、转肩、等径生长、收尾、停炉。6、绒面结构制备的目的及其分类?(腐蚀液类型)(1)目的:入射光在表面经过多次反射和折射,增加了光的吸收,提高电池的短路电流和转换效率。(2)各向异性腐蚀:用于单晶硅电池腐蚀(碱性NaOH、KOH);各向同性腐蚀:用于多晶硅电池腐蚀(酸

8、性HCl)。7、异丙醇(IPA)在制绒中的作用?(1)消除绒面制备过程中,生成的氢气;(2)提高硅片表面润湿能力。8、绒面结构可能带来哪些缺点?(1)工艺要求提高了;(2)由于它减反射的无选择性,不能产生电子空穴对的有害红外辐射也被有效地耦合入电池,使电池发热;(3)易造成金属接触电极与硅片表面的点接触,使接触电阻损耗增加。9、盐酸和氢氟酸酸洗

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