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1、光伏专业太阳电池多晶硅绒面创新实验设计.txt你无法改变别人，但你可以改变自己；你无法改变天气，但你可以改变心情；你无法改变生命长度，但你可以拓展它的宽度。本文由liyulzjtu贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第15卷第5期2010年10月新余高专学报JOURNALOFXINYUCOLLEGEVo.15,NO.5lOct2010.光伏专业太阳电池多晶硅绒面创新实验设计张发云,李水根,李(新余学院aa玲,欧阳小芳,刘仪柯,任b机电工程系,江西新余aaa华ba太阳能科学与工程系;338
2、004)摘要:基于太阳电池多晶硅绒面创新实验设计,阐述了多晶硅绒面形成原理,重点说明了所设计实验的目的和内容。实践证明该实验能够提供学生直接接触光伏领域中主流技术的机会,增强学生对太阳电池制绒工艺环节的感性认识,提高学生的实际动手能力、创新设计能力和新技术的应用能力。关键词:光伏;多晶硅;绒面;实验设计中图分类号:TG249文献标识码:A文章编号:1008-6765(2010)05-0073-031引言传统的化石能源资源日益枯竭,并且利用过程中严重污染环境,制约了世界经济的可持续发展。与此同时,人类对能源的需求有增无减。太阳能以其资源潜力
3、大,环境污染低,可重复利用等特点,成为人与自然和谐发展的重要能源。近年来,世界光伏产业正在以每年40-60%%以上的增长率高速增长。2005年,全球太阳能电池总产量为2300MWp累计装机发电容量超过5GWp,,预计到2010年,光伏安装将占到当年全部电力安装的5%,累计安装达到15GWp。到2030年光伏发电将占世界发电总量的30以上,2050年光伏产业将%[1]成为全球重要的能源支柱产业。光伏产业作为一个新兴的朝阳产业,其快速扩张导致人力资源供应严重不足,加快人才培养与建立一套科学的、完整的光伏专业建设模式已成当务之急。目前,从国内光
4、伏人才培养的现状来看,由于该产业发展时间短、成长速度快,因此各高校光伏人才培养方案(特别是实践教学环节)还不够成熟和完善。而且,国内光伏类专业改革的重点主要集中于理论教学改革,而在实践教学改革方面,特别是光伏专业实验设计的研究成果非常少见。新余学院光伏材料加工与应用技术专业是2008年获国家教育部审批通过的新专业,也是我国高校首个光伏专业。该专业在理论教学改革方面已取得了丰硕的成果,然而,在实践教学方面,对于培养一流的技能型人才队[2-5]伍的要求,还有很大的差距。收稿日期:2010-08-12为此本课题组根据光伏材料加工与应用技术专业的
5、人才培养目标和专业定位,结合光伏产业现状和发展趋势,引入当今太阳电池生产中的制绒工艺环节到本专业的实践教学中,将目前光伏企业生产中广泛采用的制绒技术(各向同性酸腐蚀法)作为实验内容,将!教、做?融为一体,强化学生的实践操学、作能力,为将来毕业后胜任所从事的岗位工作打下坚实基础。2多晶硅表面制绒的基本原理图1酸性制绒实验过程示意图[6-7]多晶硅制绒作为太阳电池生产中的第一个工序,对提高硅片对光的吸收率有着重要的作用。为了增强晶体硅对光的吸收,常常采用降低表面反射等措施。其基本原理如下:通过对加入不同配方的酸腐蚀液与硅片在一定温度条件下进行
6、反应,实际反应非常复杂,酸腐蚀液基金项目及第一作者简介:2010江西省教育厅科技项目(GJJ10647)、2009年江西省高校省级教改项目(JXJG-09-24-2)、2009年校级招标课题资助项目(XJ0901)。张发云(1967-),男,江西吉安人,副教授,工学博士,主要从事光伏材料与先进轻合金材料制备技术的研究及模拟仿真。73第5期新余高专学报2010(第15卷)是由两种酸与水以适当的比例混合而成。其中一种酸是强氧化剂,在反应中提供反应所需的空穴,另一种是络合剂,与反应的中间产物反应生成另一种络合物以促使反应进行;水是缓冲剂。为了控
7、制化学反应的剧烈程度,还应该添加其它的化学品。图1为酸性制绒实验过程示意图。目前广泛使用的酸腐蚀溶液主要是以HFHNO3组成,为了控制化学反应的剧烈程度,有时还加入。缓和剂为H2O或CH3COOH,主要起到减小腐蚀速率与缓和反应的作用。但是,基本的化学反应是不变的,大致的蚀刻机制是HNO3(一种氧化剂)腐蚀,在硅片表面形成了一层SiO2,然后这层Si2在OHF酸的作用下去除。酸对硅的腐蚀速度与晶粒取向无关,因此酸腐蚀又称为各向同性酸腐蚀。其反应方程式为Si+4HNO3=Si2+4NO2+2H2OO(1)Si2+6HF=H2[Si6]+2H
8、2OOF(2)3实验材料和方法31试验材料.实验所用的硅片为江西赛维LDK公司生产的硼2掺杂P型多晶硅片,硅片面积为3#3cm,电阻率为05~30?cm,厚度为220m左右,腐蚀液为HF..(
