光伏电池入门技术___电池片_组件工艺流程课件.ppt

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1、目录第一章太阳电池概论1.1我们所知道的太阳1.2太阳辐射1.3太阳能电池的优缺点1.4何谓太阳电池1.5太阳电池的分类1.6太阳电池的发展史2.1半导体基本知识2.8太阳电池效率的参数2.2硅的原子结构2.8.1最大功率点2.3半导体能带理论2.8.2能量转换效率2.4P-N接合2.8.3填充因子2.5光电效应与光伏效应2.8.4量子效率2.6太阳光的光谱照度2.9影响太阳电池效率因素2.7太阳电池电路模型2.9.1造成功率损失原因2.9.2提高转换效率方法第二章太阳电池的基本原理3.1太阳电池材料选定标准3.2硅原料之

2、特性3.3多晶硅原料制造流程（Siemens方法）3.3.1冶金级多晶硅之制造3.3.2三氯硅烷（SiHCl3）的制造与纯化3.3.3块状多晶硅原料的制造：Siemens方法3.4块状多晶硅原料的制造（ASIMI方法）3.4.1SiH4原料制造技术3.4.2多晶硅原料的制造3.5粒状多晶硅原料的制造第三章多晶硅原料制造工艺4.1前言4.2CZ单晶棒的制造4.2.1CZ拉晶炉设备4.2.2CZ拉晶流程4.3太阳电池等级CZ单晶片的常用规格4.4CZ单晶棒品质与良率控制4.4.1单晶良率的提升4.4.2电阻率的控制4.4.3氧

3、在硅晶棒内的形成机构与控制第四章太阳电池级单晶硅制造工艺4.4.4CZ晶棒中碳的形成与控制4.4.5CZ晶棒中金属不纯物的来源与控制4.5晶圆加工成型4.5.1修边4.5.2切片4.5.3蚀刻清洗5.1前言5.2太阳电池基本结构5.3太阳电池制造流程5.3.1硅片检测5.3.5等离子蚀刻5.3.2表面制绒5.3.6减反射膜5.3.3扩散制结5.3.7丝网印刷5.3.4去磷硅玻璃5.3.8快速烧结第五章结晶硅太阳电池晶片制造技术6.1封装6.2太阳电池组件结构形式6.3太阳电池组件封装原材料6.4太阳电池组件制造技术6.4.

4、1太阳电池组件工艺流程6.4.2制造工艺简介6.4高效能组件的质量保证第六章太阳电池组装工艺第一章太阳电池概论1.1我们所知道的太阳太阳是整个太阳系里头最大物体，它所释放的能量是维持整个地球生命最主要的来源，下图是太阳与地球的相对大小，基本上，它的特性是很难用地球上的常用的度量单位去描述的。太阳的质量约为2×10^30公斤，其直径大小约为地球的109倍。太阳内部最主要的成分为氢与氦，其所占的比例分别为75%及25%左右。太阳中心的密度为1.5×10^5kg/m3,因为热核反应，不断的将氢转变为氦。据估计，每秒钟有3.9×1

5、0^45个原子参与这样的核反应，因而使得产生的能量以光的形式从太阳表面散发出去。在太阳所释放的辐射能量中，地球只独得总辐射量的22亿分之一，这相当于1367W/m2，这数值也就是太阳常数。太阳的表面温度可以高达5500℃，其内部的温度更高于此，如此的高温，这样的高温，使得太阳上的所有物质都处于放电状态。也由此太阳不是固体，因此它的赤道会比高纬度地区旋转得更快。这种在不同纬度的自转速度之差别会造成了它的磁力线随时间扭曲，引起磁场回路从太阳表面喷发，并引起太阳黑子与日珥地球相对太阳大小1.2太阳辐射从太阳辐射出来的能量非常巨大

6、，是地球生物赖以维生的主要能源。它不仅决定了地表的温度，也实质提供了主导全球自然界系统运转的能量。不像其他很多星球以X光或无线电波讯号来释放能量，我们的太阳辐射之光谱，所放射出来的能量90%是位于0.1至3μm之间，大部分属于可见光范围。但可见光仅占整个辐射光谱之部分而已（如下图），红外线及紫外线也占整个太阳辐射光谱很重要的一部分。太阳辐射光波长、频率及光子能量的关联性如上图，太阳辐射的光线波长在2×10^-7to4×10^-6公尺之间，每一个波长相对应一个光子能量与频率，越短的波长代表越高的频率与越大的能量。例如，可见光

7、的范围是从波长0.3μm之紫外光到波长数微米之红外光，若将这些不同颜色的可见光换算成光子能量，则约为0.4ev到4ev之间。对于会照黑我们皮肤的紫外线而言，其能量比可见光还高；而红外线的能量则比可见光低。若将太阳表面放射出来的能量换算成电力的话，它相当于4×10^20MW左右。下图是太阳辐射到地球表面之过程示意图，当太阳能在传送到地球大气层以后，有约2%属于紫外线及其他对人体有害的辐射线会被大气层上部之臭氧层所吸收，有20%被对流层中之水汽、云层和微尘物所吸收。尚有35%的能量被地面、大气或云层等反射返回太空中，约剩43%

8、可以直接到达地面。单就到地面的那一部分来讲，就等于目前全世界商业上年用量的13000倍！这些照射在地球的太阳能量之平均电力约为每平方公尺180W左右。如果这些太阳能可以充分被转换成电能的话，可以成为最佳的替代能量来源之一太阳辐射到达地表过程反应示意图太阳辐射照射于地表水平面之强度一般叫做日照率，其照射强