2008新能源发电技术2_太阳能光伏发电技术4

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1、2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(4)去边扩散过程中，硅片周边表面形成了扩散层，使上下电极形成短路环，降低并联电阻。去边的方法主要有腐蚀法和挤压法。工业化生产多用等离子干法腐蚀2.3太阳能电池制造工艺第2章(4)2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(5)去处背结化学腐蚀法可以同时去掉背结和周边的扩散层磨片法用金刚砂将背结磨去蒸铝或丝网印刷铝浆烧结法在扩散硅片背面真空蒸镀或丝网印刷一层铝，烧结合金。仅适用于N+/P型太阳能电池工艺2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(6)制作上下电极与P-N结两端形成紧密欧姆接触的导电材料把制作在电池光照表

2、面上的电极称为上电极把制作在电池背面上的电极称为下极或背电极方法主要有真空蒸镀、化学镀镍、铝浆印刷烧结制作上下电极一般要求：（1）能与硅形成牢固的接触（2）接触电阻比较小，应是一种欧姆接触（3）有优良的导电性（4）遮挡面积小，一般小于8%(5)收集效率高（6）可焊性强（7）成本低（8）污染小（9）体电阻小（10）宜于加工普通电极设计原则：使电池输出最大，即串联电阻尽可能小，光照作用面积尽可能大。2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(7)制作上下电极金属电极一般由主线和栅线组成，如图2-72,2-73栅线功率损耗Prf主线功率损耗Prb由于

3、栅线的遮挡引起的功率损失Psf由于主线的遮挡引起的功率损失Psb半导体电流流向栅线的接触电阻损耗Pcf顶层横向电池电流损耗Ptl2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(8)减反射膜制作绒面的硅表面仍有11%的光反射损失主要制备方法真空镀膜和离子镀膜法溅射法印刷法喷涂法PECVD沉积法2.3.2多晶硅太阳能电池制造工艺(9)提高多晶硅太阳能电池效率的关键技术陷光技术对电池表面进行织构通常有刻槽和腐蚀的方法改善硅片质量技术表面/背面钝化技术2.4太阳能光伏发电系统设备构成2.4.0引言(1)引言*单个太阳能电池不足太阳能电池组件又称光伏组件，S

4、olarModule或PVModule输出功率零点几瓦到几百瓦具有外部封装及内部连接、能单独提供直流电输出的最小不可分割的太阳能电池组合装置太阳能电池方阵也称光伏方阵，SolarArray或PVArray输出功率从数瓦到几数十千瓦由两个或两个以上的太阳能电池组件在机械和电气上按一定方式组装在一起，并且有固定的支撑结构而构成的直流发电单元。2.4.1引言(2)引言**平衡系统配套系统、BOS(BalanceofSystem)系统控制器、逆变器、支架、输配电缆、开关、熔断器光伏发电系统按是否聚光分类聚光发电系统非聚光发电系统按照供能方式独立

5、光伏发电系统（离网系统）并网光伏发电系统混合光伏发电系统2.4.1太阳能电池组件和方阵(1)晶体硅太阳能电池组件组件种类单晶硅多晶硅刚性衬底薄膜（非晶硅薄膜和碲化镉薄膜）柔性薄膜组件的封装结构组件的封装材料上盖板、粘结剂、底板、边框太阳能电池组件封装工艺2.4.1太阳能电池组件和方阵(2)太阳能电池方阵结构纵联横并横联纵并特性组件和方阵的效率方阵的组合损失因子测量热斑效应局部发热点2.4.2贮能蓄电池(1)铅酸蓄电池碱性铬镍蓄电池储存电能2.4.3直流－交流逆变器(1)逆变器分类输出能量的去向：有源和无源逆变器相数：单相、三相和多相交流

6、电的频率：工频、中频和高频逆变器主电路形式：单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变器主开关器件类型：晶闸管、大功率晶闸管、可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘门极晶体管和MOS控制晶体管逆变器稳定输出参量：电压型和电流型输出电流波形：正弦波和非正弦波控制方式：调频式和脉宽调制式开关工作方式:谐振式、定频硬开关和定频软开关2.4.3直流－交流逆变器(2)逆变器结构及工作原理半导体功率集成器件:GTO,GTR,IGBT,IGCT逆变电路输入输出控制辅助保护主逆变电路2.4.3直流－交流逆变器(3)PWM脉宽调制技术PWM脉宽调制技术的基本原理P

7、WM变换的特点和应用广泛应用与电力电子变换电路逆变电路的几乎都可以用PWM控制方式2.4.3直流－交流逆变器(4)正弦波PWM技术单极性SPWM波形双极性SPWM波形三相SPWM波形SPWM的用途单相、三相逆变电路集成SPWM2.4.3直流－交流逆变器(5)逆变器基本特性及评价输出波形：方波，阶梯波，正弦波输出频率：工频，高频，甚高频DC/AC转换效率：70-90%工作温度工作环境电磁干扰和噪声过载能力其他:电压、电流、精度等2.4.4控制器(1)控制器功能及分类控制器是光伏发电系统的核心部件之一，也是平衡系统的主要组成部分小型光伏系统

8、中：控制器也称为充放电控制器，防止蓄电池过充电和过放电大中型光伏发电系统中：平衡管理光伏系统能量，保护蓄电池及整个光伏系统，显示系统工作状态2.4.4控制器(2)逻辑控制方式控制器由模拟电路和数字电路组成计