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太阳能光伏电池用超白压花玻璃

太阳能光伏电池用超白压花玻璃
太阳能光伏电池用超白压花玻璃

1.先进材料的选择

1.1具体材料:太阳能光伏电池用超白压花玻璃

1.2先进性论证

近年来,随着人类工业化进程的加快,能源问题以及由能源消耗而导致的全球“温室效应”一直是全球关注的焦点,能源供应紧张局面日趋严重。因此开拓绿色能源以及可再生能源已经成为人类生存和发展的唯一选择。太阳能作为一种取之不尽,用之不竭清洁再生能源,能够有效地缓解能源短缺局面。目前世界各国都在致力于开发和利用太阳能资源为人类造福,因而太阳能产业将成为来全球最活跃的投资热点之一。太阳能的利用装置,无论是太阳射能热转换装置,还是太阳能电转换装置都离不开太阳能玻璃,因此太阳能玻璃将成为平板玻璃行业新的经济增长点。本文将从原料和工艺入手,重点探讨太阳能玻璃的生产过程,并阐述了应用远景。

太阳能作为一种新的洁净能源正受到人们的高度重视,世界各国都致力于太阳能资源的开发和利用。由于当前太阳能玻璃的透过率低导致了太阳能电池的转换效率不高,从而造成了太阳能发电成本的增加,制约了太阳能应用的步伐。因此,高质量太阳能玻璃已成为太阳能开发与应用中最具有竞争力的产品。通过对国内几家企业有关太阳能玻璃的研发及生产情况的介绍,可大致了解我国太阳能玻璃幕墙、太阳能玻璃屋顶、节能玻璃(Low-E镀膜玻璃)等新产品、新技术的发展趋势。在目前建筑一体化的推广趋势下,在晶体硅电池发展的推动下,超白压花玻璃的市场主流规格3.2mm、4mm十分热销。

全球光伏太阳能电池产量从1980年的3MW,发展到2006年的2158MW。以此对应,2006年全球太阳电池用玻璃(包括薄膜太阳电池用的浮法玻璃)需求约2800—3500万m2/年。若按大家公认的30%-40%的增长速度预测,2009年全球太阳电池用玻璃需求将达到7000—8500万m2/年。有关资料显示,在各种类型的太阳能电池中,晶体硅太阳能电池仍然占据着85%以上的份额。预计2009年全球超白压花玻璃需求将达到6000—7200万m2/年。

压花玻璃是一种经过特殊压制工艺生产而成的单面或双面带有凹凸花纹的半透明装饰性平板玻璃,其特有的装饰性一方面可以透过光线,充分采光,另一方面又能有效地限制和阻止清晰透视,起到良好的隐秘效果。

随着能源危机的加剧和光伏太阳能技术的发展,进入2l世纪特别是2005年以来,超白压花玻璃得到迅猛增长。超白压花玻璃主要用于太阳能光伏电池的生产,是硅太阳能光伏电池必需的配件之一(封装玻璃)。目前的主流产品为低铁钢化压花玻璃,厚度为3.2nm,在太阳能电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm),透光率可达91%以上,对于大于1200nm的红外光有较高的反射率。

多晶硅薄膜的制备生长多晶硅薄膜的方法有很多种,按其制备过程可分为直接制备法和间接制备法。直接制备法是指在玻璃衬底上直接沉积多晶硅薄膜;间接制备法是指先在玻璃衬底上制备处于亚稳态的非晶硅薄膜,然后通过固相晶化(SPC),快速热退火(RTA),激光诱导晶化,金属诱导晶化(MIC)等技术对非晶硅晶化,制得多晶硅薄膜。

2.材料生产工艺方案选择

2.1 太阳能超白压花玻璃生产

主要工艺流程路线:送料→熔制→压延→原片切割→边部研磨→钢化增强处理→均质处理→洗涤干燥→镀膜→性能检测

2.1.1原料选择

在原料中含铁氧化物多少,对太阳能玻璃的质量的优劣产生直接影响。因为铁氧化物不仅使玻璃着色,影响玻璃的透光率;而且由于铁的氧化物对热辐射具有较强的吸收作用,辐射热大部分被表层玻璃液吸收,使玻璃液上层和下层产生明显的温度梯度,导致熔窑内玻璃液的对流困难,增加了熔制和澄清难度。因此,

太阳能玻璃生产对原料中铁氧化物含量特别严格,一般要求原料中Fe203含量≤0.015%。为了降低和减少玻璃原料中Fe2O3,含量,加快熔制和澄清速度,可以

采取以下措施:

1)各种原料均采用为合格粉料进厂。特别是硅质原料,应选择原矿品位高,

Fe203,含量低厂家生产产品,严格控制原料的水分、粒度级配和超细粉,尽量

避免硅质原料成分的波动;

2)粉库料仓及工艺溜管均内衬工程塑料板;提升机外壳体材料选用热浸式镀锌板,传动装置采用皮带传动,料斗材料选用聚乙烯,尽量减少在物料的输送过程中铁杂质的带入对玻璃质量的影响。

3)为了保证除铁效果,在配合料输送过程中,多设置几组电磁除铁器;

4)在原料中,加入一定量的硝酸钠、氢氧化铝取代芒硝和长石,不仅有利于溶化,而且可以加快澄清速度,保证玻璃液质量。

2.1.2工艺选择

作为太阳能组件的太阳能玻璃必须具备下列特性:1)阳光透过率高、吸收率和反射率低。2)对风压、积雪、冰雹、投掷石子等外力和热应力有较高的机械强度。3)对雨水和环境中的有害气体具有一定的耐腐蚀性能。4)长期暴露在大气和阳光下,性能无严重恶化。5)热膨胀系数必须与结构材料相匹配,即膨胀系数要小。

能够满足上述条件,只有超白浮法玻璃和超白压延玻璃。但由于超白浮法玻璃原片反射率较高,表面必须经过一定的处理才能达到作为太阳能玻璃的要求,而超白压延玻璃经钢化处理后,可直接作为太阳能玻璃,所以超白压延玻璃是太阳能装置首选的盖板材料。因此,压延法是生产太阳能玻璃最理想的工艺。

2.1.3 熔制工艺

采用全氧燃烧熔制太阳能玻璃

全氧燃烧玻璃熔窑与传统的玻璃熔窑相比具有显著的不同点:

熔窑结构不同:无需蓄热室及其相关的建构筑物,无需关注蓄热室的相关影响;

工艺制度不同:火焰无需换向,避免了熔制气氛不断变化,而对熔制产生的不利影响;

控制不同:无需控制复杂的换火过程,使控制简洁;

窑内气体成分不同:排除了空气中4/5氮气参与燃烧,减少了大量无益气体的吸热及对熔窑的冲刷,和为其排放而设置的庞大烟道及其控制系统;

排放物不同:根除了由于氮气参与燃烧过程而产生的大量的NO。污染物的排放;

热负荷不同:熔窑热负荷均匀稳定,避免了温度的忽高忽低,而影响熔窑的使用寿命;

极佳的反应条件:全氧燃烧熔制工艺为玻璃熔制创造了极好的物理化学条件;

全氧燃烧玻璃熔窑喷枪,按指定位置、指定能量配置,各部分温度参数易于控制,窑内气氛非常稳定;

全氧燃烧玻璃熔窑由于是纯氧燃烧,火焰温度高、辐射力强,大大提高了玻璃的熔化质量

2.1.4 钢化增强处理

太阳能超白压花玻璃,一般经过物理钢化处理来提高其机械强度。可以有效的预防由于积雪、冰雹、暴风及外力和热应力等外在气候条件的影响,从而保护内部的硅材料组件,提高太阳能电池组件的寿命。

2.1.5 镀膜

主要镀的是非晶硅薄膜,理由如下:

(1) 非晶硅薄膜材料是一种资源丰富和环境安全的材料,薄膜厚度不到1pm,成本低;制作工艺为低温工艺(100~300℃),生产的耗电量小,能量回收时间短。虽然在转换效率方面略逊于晶体硅太阳能电池,但制造成本低廉、能耗小是晶体硅太阳能电池不能比的。

(2)等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术适合制作特大面积无结构缺陷的a —Si合金薄膜;只需改变气相成分或者气体流量便可实现?n结以及相应的迭层结构;生产可全流程自动化。易于形成大规模生产能力。

(3)非晶硅薄膜太阳能电池光吸收系数高,对太阳光适应范围较广,非最佳角度阳光下的工作情况好于其他太阳能电池以及易于实现集成化的特性,可以适合不同需求的多品种产品。尤其适合用于建筑光伏一体化(BIPV)以及大型太阳能并网发电系统。

PECVD法制备非晶硅薄膜电池的生产工艺流程:

等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术是利用低温等离子体作为能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上。利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系到化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。

(1)非晶硅薄膜的制造

利用PECVD法制备非晶硅,主要是采用H:稀释的硅烷(SiH4。)气体或高纯硅烷气体的热分解,其主要反应式为:Si H4。=Si+2H2:

实际反应时,首先将反应室预抽成真空状态,然后将用H2或Ar稀释的

SiH4。通入反应室,调解各种气体的流量,使反应室的气压在一定压力之间,

然后在正、负极之间加上电压,由阴极发射出电子,并在电场中得到能量后碰撞反应室内的气体分子或原子,使之分解、激发或电离,形成等离子体。最终分解的硅原子在衬底上沉积,形成非晶硅薄膜。其中,硅烷浓度在10%以上,流量为50—200Ml/min,衬底温度为200~300℃,功率在300~500W/m2,比较适宜制备非晶硅薄膜。

(2) 非晶硅薄膜的掺杂

制备非晶硅薄膜太阳能电池需要通过掺入杂质,得到N型或P型非晶硅薄膜半导体,构成PiN太阳能电池结构。一般利用磷烷(PH3)和硼烷(B2H6)分别作为非晶硅的N型或P型掺杂气体。

制备N型非晶硅薄膜反应方程式为:2PH3=2P+3H2

制备P型非晶硅薄膜反应方程式为:B2H6=2B+3H2

(3)非晶硅薄膜的串接

玻璃上线→引入检测→对接→预清洗→光刻P1→清洗→PECVD镀膜(a-Si)→PECVD镀膜(u-Si)→光刻P2→PVD沉积(u-Si)→光刻P3→分路测试→切割成组件→玻璃边缝除边→清洗→非晶硅膜组合层压

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太阳能电池材料的发展及应用

太阳能电池材料的发展及应用 材料研1203 Z石南起新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优异的一类材料。新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料,具有比传统材料更为优异的性能。新材料技术则是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。 随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料(如陶瓷、砷化镓半导体等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。21世纪科技发展的主要方向之一是新材料的研制和应用。新材料的研究,是人类对物质性质认识和应用向更深层次的进军。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。 功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。 功能材料种类繁多,用途广泛,正在形成一个规模宏大的高技术产业群,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视功能材料的研发与应用,它已成为世界各国新材料研究发展的热点和重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。在全球新材料研究领域中,功能材料约占85%。我国高技术 (863)计划、国家重大基础研究[973]计划、国家自然科学基金项目中均安排了许多功能材料技术项目(约占新材料领域70%比例),并取得了大量研究成果。

常用玻璃材质介绍

常用玻璃材质介绍(2009-08-13 16:03:22) 标签:玻璃材质结构产品设计杂谈分类:设计材质与工艺 弹子球——坚硬而独特 弹子球 这种镶嵌了卷曲花纹的玻璃弹子球的工艺极为简单,每月可生产1.4到1. 6千万个独特成品。 为了大量生产这种弹子球,熔化的玻璃被挤压成方形或圆形的长条。这些长条随后被剪成规则的小块,放入相互连锁的滚筒中。在沿着滚筒滑落的过程中,它们逐渐变成球形并同时冷却。在修剪玻璃条之前,彩色玻璃与那些玻璃条相互熔合,形成清晰的螺旋状弹子球花纹。而内部的螺旋形状则在跟着滚筒不停转动时产生。 古代埃及人是最早把弹子球当作一种玩具。他们把弹子球埋在坟墓里,以供死后玩耍。在古希腊的文学作品中提到过这种东西。最早的弹子球是自黏土、木头、石头和其他坚硬的材料制造的。而玻璃弹子球直到20世纪中期才出现。今天,机器或手工制作的玻璃弹子球收藏市场遍及世界各地。 材料特性: 大规模加工 每一件产品都是独一无二的 廉价的单件成本 持久耐用。 更多信息:https://www.sodocs.net/doc/1c10394554.html, 硼硅玻璃——轻薄坚硬

硼硅玻璃 这奇怪吗?把沸水倒入玻璃杯中,杯子居然不会破裂!这秘密就在硼硅上,自上世纪初期以来,它就已经应用在家庭厨房用品中。 硼硅玻璃具有优异的耐高温性能及化学稳定性、极佳的透过率、良好的玻璃表面平整度。广泛用于家用电器;照明;环保及化学工程;医疗及生物技术;半导体、电子技术。 材料特性: 抗热冲击性良好 能承受高温 耐化学腐蚀性好 膨胀系数极小 抗物理冲击性优秀。 更多信息:http://www.schott.de/english/jena/hwg 人工吹制——古老的工艺

太阳能光伏电池标准_IEC_61427-2005(中文版)

国际标准IEC61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统(PVES) 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法

目录前言 1.适用范围 2.标准性参考文献 3.术语和定义 4.使用条件 4.1光伏能源系统 4.2二次电池和电池组 4.3通用运行条件 5.一般要求 5.1机械耐受性 5.2充电效率 5.3深放电保护 5.4标记 5.5安全 5.6文件 6.功能特性 7.通用试验条件 7.1测量仪表精度 7.2测试样品的准备和维护 8.试验方法 8.1容量实验 8.2循环耐久试验 8.3荷电保持试验 8.4光伏用途循环耐久试验(极端条件)9.试验的推荐采用 9.1型式试验 9.2验收试验

前言 1)国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission――IEC)是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的,除了其它的活动之外,IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导(下称IEC出版物)。出版物的准备都是委托各技术委员会进行;任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中,与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织(International Organization for Standardization---ISO)按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2)IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见,因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3)IEC出版物的形式为国际上推荐采用,而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误,但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4)为了促进国际上的一致性,所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5)IEC不提供其认可的程序,也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6)所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7)对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用(包括法律费用)和开销,都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8)注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物,使用这些参见出版物是必须的。 9)注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC61427标准由IEC21技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织,在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰,目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础: 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part2进行。

太阳能电池的工作原理、工作效率、制造太阳能的材料及大致构造

引言太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽;②要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。本文简要地综述了太阳能电池的种类及其研究现状,并讨论了太阳能电池的发展及趋势。 1 硅系太阳能电池 1.1 单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是*单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发,研制的平面高效单晶硅电池(2cm X 2cm)转换效率达到19.79%,刻槽埋栅电极晶体硅电池(5cm X 5cm)转换效率达8.6%。单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位,但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响,致使单晶硅成本价格居高不下,要想大幅度降低其成本是非常困难的。为了节省高质量材料,寻找单晶硅电池的替代产品,现在发展了薄膜太阳能电池,其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。 1.2 多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。因此实际消耗的硅材料更多。为了节省材料,人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜,但由于生长的硅膜晶粒大小,未能制成有价值的太阳能电池。为了获得大尺寸晶粒的薄膜,人们一直没有停止过研究,并提出了很多方法。目前制备多晶硅薄膜电池多采用化学气相沉积法,包括低压化学气相沉积(LPCV D)和等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺。此外,液相外延法(LPPE)和

常见玻璃分类

艺术玻璃 艺术玻璃从广义上讲是用艺术的手法在玻璃材质上加工,现在“艺术玻璃”一词在行业和社会上被用在建材装饰上广为应用,较通俗的是平板玻璃上做图案,当然还有其他。艺术手法表现为:雕刻,沥线,彩色聚晶、乳玉、凹蒙、物理暴冰、磨沙乳化、热熔,贴片等, 凡是经过二次艺术加工的玻璃都可以成为艺术玻璃,从几十元至上万元不等,最初级的应该就算磨砂玻璃了,就是将图案用喷沙枪磨在白玻上,档次较低。最大的缺点是磨砂部分很容易脏,而且无法清洗,很难看,价格便宜。基本淘汰。 艺术玻璃的分类及工艺说明 LED玻璃 LED玻璃是一种LED光源与玻璃的完美结合产品,并突破建筑装饰材料的传统概念,可预先在玻璃内部设计图案,并后期通过DMX全数字智能技术实现可控变化,自由掌控LED光源的明暗及变化。而内部则采用了完全透明的导线,区别与普通的金属丝,在玻璃表面看不到任何线路;在经过后期的特殊处理之后,无论是技术要求,还是安全要求,都达到了国家的相关认证标准。国内最早由尊华电子工程研发成功,是中国新型材料界的骄傲。 装饰玻璃 高级银镜玻璃:是采用现代先进制镜技术,选择特级浮法玻璃为原片,经敏化、镀银,镀铜、涂保护漆等一系列工序制成的。其特点是成像纯正、反射率高、色泽还原度好,影像亮丽自然,即使在潮湿环境中也经久耐用。 彩印玻璃:是摄影、印刷、复制技术在玻璃上应用的产物。 彩釉钢化玻璃:是将玻璃釉料通过特殊工艺印刷在玻璃表面,然后经烘干、钢化处理而成。彩色釉料永久性烧结在玻璃表面上,具有抗酸碱、耐腐蚀、永不褪色、安全高强等优点,并有反射和不透视等特性。

彩绘玻璃:是一种应用广泛的高档玻璃品种。它是用特殊颜料直接着墨于玻璃上,或者在玻璃上喷雕成各种图案再加上色彩制成的,可逼真地对原画复制,而且画膜附着力强,可进行擦洗。根据室内彩度的需要,选用彩绘玻璃,可将绘画、色彩、灯光融于一体。如复制山水、风景、海滨丛林画等用于门庭、中厅,将大自然的生机与活力剪裁入室。 喷砂玻璃:包括喷花玻璃和砂雕玻璃,它是经自动水平喷砂机或立式喷砂机在玻璃上加工成水平或凹雕图案的玻璃产品。 平板玻璃 平板玻璃是传统的玻璃产品,主要用于门窗,起着透光、挡风和保温作用。要求无色,并具有较好的透明度和表面光滑平整,无缺陷。 平板玻璃的厚度分为2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米,单片规格尺寸为300毫米×900毫米、400毫米×1600毫米和600毫米×2200毫米数种。其可见光线反射率在7%左右,透光率在82%~90%之间。 压花玻璃 压花玻璃又称花纹玻璃和滚花玻璃,主要用于门窗、室内间隔、卫浴等处。 压花玻璃表面有花纹图案,可透光,但却能遮挡视线,即具有透光不透明的特点,有优良的装饰效果。 压花玻璃的透视性,因距离、花纹的不同而各异。其透视性可分为:近乎透明可见的,稍有透明可见的,几乎遮挡看不见的和完全遮挡看不见的。其类型分为:压花玻璃、压花真空镀铝玻璃、立体感压花玻璃、彩色膜压花玻璃等。厚度为3~5毫米。其规格较多,分为菱形压花、方形压花。安装时花纹面朝向内侧,可防污。 中空玻璃 中空玻璃是由两层或两层以上普通平板玻璃所构成。四周用高强度、高气密,性复合粘结剂,将两片或多片玻璃与密封条、玻璃条粘接密封,中间充入

太阳能电池光伏特性研究

太阳能光伏电池特性实验研究 太阳能光伏电池的输出具有非线性,这种非线性受到外部环境(包括日照强度、温度等)以及本身技术指标(如输出阻抗)的影响,从而使得太阳能电池的输出功率发生变化,其实际转换效率受到一定限制。因此,对太阳能光伏电池输出特性的研究成为了一个重要课题[1]。与跟踪式太阳能光伏系统相比,固定式太阳能光伏系统有着结构简单、成本低廉等优点。太阳能光伏电池表面温度将随辐射能的增强而升高,在一定程度上影响了太阳能电板的输出功率。本文主要对固定式单晶硅太阳能电池输出功率等进行了实验研究。 1、理论分析 理想的太阳能电池可以看做是一个产生光生电流I ph 的恒流源与一个处于正向偏置的二极管并联,如图1所示。如果负载R L 短路了,电路只有光生电流I ph ,光强越强,电子-空穴对的产生率越高,光生电流I ph 越大,即短路电流I sc 为: sc ph I I =- (1) I I 图1 理想太阳能电池等效电路[2] 如果负载R L 不短路,那么P-N 结内流过的电流I d 方向与光生电流方向相反,会抵消部分光生电流,使少数载流子注入和扩散。太阳能电池输出的净电流I 是光生电流I ph 和二极管电流I d 之差,故太阳能电池的光伏I-V 特性可表示为: ph d ph exp 1O qV I I I I I nkT ?? ??=-=-- ?????? ? (2) 式中:I o ——反向饱和电流;n ——理想因子,由半导体材料和制造技术决定, n=1~2;V ——二极管电压;k ——波尔兹曼常数;q ——电子电量;T ——二极管绝对温度。 当电流I =0时,这意味着产生的光生电流I ph 正好等于光电压V oc 产生的二极管电流I d ,即I ph =I d 。从式(2)可得出V oc 为: ph 01OC I nkT V In q I ?? =+???? (3)

太阳能光伏电池检验测试结果与分析

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 近代光学创新实验 实验名称:太阳能光伏电池测试与分析院系: 专业: 姓名: 学号: 指导教师: 实验时间: 哈尔滨工业大学

一、实验目的 1、了解pn结基本结构和工作原理; 2、了解太阳能电池的基本结构,理解工作原理; 3、掌握pn结的IV特性及IV特性对温度的依赖关系; 4、掌握太阳能电池基本特性参数测试原理与方法,理解光源强度、波长、环境温度等因素对太阳能 电池特性的影响; 5、通过分析PN结、太阳能电池基本特性参数测试数据,进一步熟悉实验数据分析与处理的方法,分 析实验数据与理论结果间存在差异的原因。 二、实验原理 1、光生伏特效应 半导体材料是一类特殊的材料,从宏观电学性质上说它们导电能力在导体和绝缘体之间,导电能力随外界环境(如温度、光照等)发生剧烈的变化。半导体材料具有负的带电阻温度系数。从材料结构特点说,这类材料具有半满导带、价带和半满带隙,温度、光照等因素可以使价带电子跃迁到导带,改变材料的电学性质。通常情况下,都需要对半导体材料进行必要的掺杂处理,调整它们的电学特性,以便制作出性能更稳定、灵敏度更高、功耗更低的电子器件。基于半导体材料电子器件的核心结构通常是pn结,pn结简单说就是p型半导体和n型半导体的基础区域,太阳能电池本质上就是pn结。 常见的太阳能电池从结构上说是一种浅结深、大面积的pn结,如图1所示,它的工作原理的核心是光生伏特效应。光生伏特效应是半导体材料的一种通性。当光照射到一块非均匀半导体上时,由于内建电场的作用,在半导体材料内部会产生电动势。如果构成适当的回路就会产生电流。这种电流叫做光生电流,这种内建电场引起的光电效应就是光生伏特效应。 非均匀半导体就是指材料内部杂质分布不均匀的半导体。pn结是典型的一个例子。N型半导体材料和p型半导体材料接触形成pn结。pn结根据制备方法、杂质在体内分布特征等有不同的分类。制备方法有合金法、扩散法、生长法、离子注入法等等。杂质分布可能是线性分布的,也可能是存在突变的,pn结的杂质分布特征通常是与制备方法相联系的。不同的制备方法导致不同的杂质分布特征。

太阳能光伏电池用超白压花玻璃

1.先进材料的选择 1.1具体材料:太阳能光伏电池用超白压花玻璃 1.2先进性论证 近年来,随着人类工业化进程的加快,能源问题以及由能源消耗而导致的全球“温室效应”一直是全球关注的焦点,能源供应紧张局面日趋严重。因此开拓绿色能源以及可再生能源已经成为人类生存和发展的唯一选择。太阳能作为一种取之不尽,用之不竭清洁再生能源,能够有效地缓解能源短缺局面。目前世界各国都在致力于开发和利用太阳能资源为人类造福,因而太阳能产业将成为来全球最活跃的投资热点之一。太阳能的利用装置,无论是太阳射能热转换装置,还是太阳能电转换装置都离不开太阳能玻璃,因此太阳能玻璃将成为平板玻璃行业新的经济增长点。本文将从原料和工艺入手,重点探讨太阳能玻璃的生产过程,并阐述了应用远景。 太阳能作为一种新的洁净能源正受到人们的高度重视,世界各国都致力于太阳能资源的开发和利用。由于当前太阳能玻璃的透过率低导致了太阳能电池的转换效率不高,从而造成了太阳能发电成本的增加,制约了太阳能应用的步伐。因此,高质量太阳能玻璃已成为太阳能开发与应用中最具有竞争力的产品。通过对国内几家企业有关太阳能玻璃的研发及生产情况的介绍,可大致了解我国太阳能玻璃幕墙、太阳能玻璃屋顶、节能玻璃(Low-E镀膜玻璃)等新产品、新技术的发展趋势。在目前建筑一体化的推广趋势下,在晶体硅电池发展的推动下,超白压花玻璃的市场主流规格3.2mm、4mm十分热销。 全球光伏太阳能电池产量从1980年的3MW,发展到2006年的2158MW。以此对应,2006年全球太阳电池用玻璃(包括薄膜太阳电池用的浮法玻璃)需求约2800—3500万m2/年。若按大家公认的30%-40%的增长速度预测,2009年全球太阳电池用玻璃需求将达到7000—8500万m2/年。有关资料显示,在各种类型的太阳能电池中,晶体硅太阳能电池仍然占据着85%以上的份额。预计2009年全球超白压花玻璃需求将达到6000—7200万m2/年。 压花玻璃是一种经过特殊压制工艺生产而成的单面或双面带有凹凸花纹的半透明装饰性平板玻璃,其特有的装饰性一方面可以透过光线,充分采光,另一方面又能有效地限制和阻止清晰透视,起到良好的隐秘效果。 随着能源危机的加剧和光伏太阳能技术的发展,进入2l世纪特别是2005年以来,超白压花玻璃得到迅猛增长。超白压花玻璃主要用于太阳能光伏电池的生产,是硅太阳能光伏电池必需的配件之一(封装玻璃)。目前的主流产品为低铁钢化压花玻璃,厚度为3.2nm,在太阳能电池光谱响应的波长范围内(320-1100nm),透光率可达91%以上,对于大于1200nm的红外光有较高的反射率。 多晶硅薄膜的制备生长多晶硅薄膜的方法有很多种,按其制备过程可分为直接制备法和间接制备法。直接制备法是指在玻璃衬底上直接沉积多晶硅薄膜;间接制备法是指先在玻璃衬底上制备处于亚稳态的非晶硅薄膜,然后通过固相晶化(SPC),快速热退火(RTA),激光诱导晶化,金属诱导晶化(MIC)等技术对非晶硅晶化,制得多晶硅薄膜。

光伏材料与太阳能电池

光伏材料与太阳能电池 1 、目前已实现商业化的太阳能电池类型是( )。 A 、复合型 B 、单晶硅 C 、 CdTe D 、非晶硅 2、有机材料中,激子扩散距离约( )。 A 、5-10nm B 、10-20nm C 、15-30nm D 、20-30nm 3、p-n 结非辐射跃迁过程中会释放( )。 A 、紫外光 B 、红外光 C 、X 涉射线 D 、Y 射线 4 、影响体异质结类型太阳能电池效率的关键因素是( )。 A 、能带结构 B 、激子 C 、相 D 、p-n 结

5、太阳能电池今后的研究重点在于()。 A、提高效率 B、降低能耗 C、改进方法 D、降低成本 6、贵溪太阳能电池中,效率最高的是()。 A、单晶硅 B、双晶硅 C、多晶硅 D、非晶硅 7、()是有相互作用的电子空穴对。 A、隧道结 B、晶格 C、p-n结 D、激子 1、p-n结的能级跃迁过程包括( )。 A 、辐射吸收 B、辐射跃迁 C、电子的漂移 D、自发辐射 2、以下属于无机太阳能电池的有()。

A、酞菁铜太阳能电池 B、化合物半导体太阳能电池 C、半导体硅太阳能电池 D、染料敏化太阳能电池 3、目前世界上最大最主要的光伏市场在()。 A、英国 B、德国 C、日本 D、美国 4、太阳能的特点包括()。 A、无枯竭危险 B、绝对干净 C、不受地域限制 D、能源密度低 5、利用太阳能电池发电的优点体现在()。 A、可再生能源 B、低污染 C、少维护 D、不受地域影响 6、有机太阳能电池的特点包括()。 A、价格高

B、效率高 C、易成型 D、通过化学修饰调控性能 1、通过增厚有机层,可提高材料的电流效率。 对错 2、就转换效率和材料来源而言,单晶硅最终会被多晶硅和非晶硅取代。 对错 3、太阳能电池是一种化学电池。 对错 4、有机材料可形成很好的晶格,具有完美的能带。 对错 5、风能和海洋能都是由太阳能转换而来。 对错 6、太阳能利用和光伏发电是光伏产业中最具发展前景的。 对错 7、太阳能是取之不尽用之不竭的可再生清洁能源。 对错

太阳能光伏电池标准 IEC 61427-2005(中文版)

国际标准 IEC 61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统(PVES) 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法

目录前言 1.适用范围 2.标准性参考文献 3.术语和定义 4.使用条件 4.1 光伏能源系统 4.2 二次电池和电池组 4.3 通用运行条件 5.一般要求 5.1 机械耐受性 5.2 充电效率 5.3 深放电保护 5.4 标记 5.5 安全 5.6 文件 6.功能特性 7.通用试验条件 7.1 测量仪表精度 7.2 测试样品的准备和维护 8.试验方法 8.1 容量实验 8.2 循环耐久试验 8.3 荷电保持试验 8.4 光伏用途循环耐久试验(极端条件)9.试验的推荐采用 9.1 型式试验 9.2 验收试验

前言 1)国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission――IEC)是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)的标准化组织。 IEC的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的,除了其它的活动之外,IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导(下称IEC出版物)。出版物的准备都是委托各技术委员会进行;任何IEC 国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中,与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织(International Organization for Standardization ---ISO)按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2)IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见,因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3)IEC出版物的形式为国际上推荐采用,而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误,但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4)为了促进国际上的一致性,所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5)IEC不提供其认可的程序,也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6)所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7)对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用(包括法律费用)和开销,都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8)注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物,使用这些参见出版物是必须的。 9)注意本出版物的某些内容可能是专利权的标的。IEC没有责任标明任何或所有这些专利权。 IEC 61427 标准由IEC 21 技术委员会――二次电池和电池组――准备。 该第2版取代了1999年公布的第一版。该版本包括了一些技术方面的修改。 第二版在该文件第一版本的基础上重新组织,在使用条件、一般要求、功能特性、通用试验条件、试验方法以及试验的推荐采用等方面更加清晰,目的是让最终用户更容易理解。试验方法在两种不同的技术――铅酸和镍镉――方面都给予了详细清楚地解释。 该标准的内容以下述文件为基础: 关于该标准的批准投票详细情况可以在上表中示出的投票报告中去查找。 该出版物的起草根据ISO/IEC Directive Part 2 进行。

光伏组件(太阳能电池板)规格表

光伏组件(太阳能电池板)规格表如本页不能正常显示,请点击刷新 型号材料 峰值 功率 Pm (watt) 峰值 电压 Vmp (V) 峰值 电流 Imp (A) 开路 电压 Voc (V) 短路 电流 Isc (A) 尺寸 (mm) APM18M5W27x27单晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36M5W27x27单晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM18P5W27x27多晶硅 5 8.75 0.57 10.5 0.66 265*265*25 APM36P5W27x27多晶硅 5 17.5 0.29 21.5 0.32 265*265*25 APM36M8W36x30单晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36P8W36x30多晶硅8 17.5 0.46 21.5 0.52 301*356*25 APM36M10W36x30单晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36P10W36x30多晶硅10 17.5 0.57 21.5 0.65 301*356*25 APM36M15W49x29单晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 287*487*25 APM36P15W43x36多晶硅15 17.5 0.86 21.5 0.97 356*426*28 APM36M20W63x28单晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 281*627*25 APM36P20W58x36多晶硅20 17.5 1.14 21.5 1.29 356*576*28 APM36M25W48x54单晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 536*477*28 APM36P25W68x36多晶硅25 17.5 1.43 21.5 1.61 356*676*28 APM36M30W48x54单晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 536*477*28 APM36P30W82x36多晶硅30 17.5 1.71 21.5 1.94 356*816*28 APM36M35W62x54单晶硅35 17.5 2.00 21.5 2.26 537*617*40

太阳能电池材料

太阳能电池材料 1.说明三氯氢硅还原法制备高纯硅的具体步骤 答:工业级硅经过酸洗、粉碎(60~100目),符合粒度的送入干燥炉,经热氮气流干燥后,送入沸腾炉,同时从炉底部通入适量的干燥HCL,进行三氯氢硅的合成。 2.论述拉制无错位单晶硅的工艺 无错位晶核是生长无错位单晶的基础 3.论述直拉法工艺的定义、工艺流程、需控制的参数、特点 答:生长方法:在直拉单晶炉内,向盛有熔硅坩埚中,引入籽晶作为非均匀晶核。然后控制热场,将籽晶旋转并缓慢向上提拉,单晶便在籽晶下按籽晶的方向长大。直拉法工艺流程:炉体、籽晶、多晶硅、掺杂剂、石英坩埚;清洁处理;装炉;抽真空(或通保护气体);加热熔化;单晶生长;降温出炉;性能测试。 单晶工艺流程:1.熔化;2.稳定;3.引晶;4.缩颈;5.放肩;6.等径;7.收尾。需控制的参数、特点:坩埚的位置、转速、上升速度,以及籽晶的转速和上升速度,热场的设计和调整。 4.论述在直拉法中杂质的掺入方法以及单晶中杂质均匀分布的控制方法 答:共熔法:纯材料与杂质(不易挥发的材料)一起放入坩埚熔化; 投杂法:向已熔化的材料中加入杂质(易挥发的材料) 单晶中杂质均匀分布的控制方法:1.直拉法单晶纵向电阻率均匀性的控制:变速 拉晶法:原理C S =KC L 。双坩埚法:连通坩埚法和浮置坩埚法。2.径向电阻率均匀 性的控制:在晶体生长过程中,如果熔体搅拌均匀,则固液交界面是等电阻面。 5.论述直拉工艺中降低氧含量的措施 6.什么是分凝现象?平衡分凝系数?有效分凝系数?小平面效应? 答:分凝现象:将含有杂质的晶态物质熔化后再结晶时,杂质在晶体的固体浓度Cs和未结晶的液体中浓度C l不同的现象。 平衡分凝系数:在一定温度的平衡状态下,杂质的固液两相中浓度的比值:K0=C S/C L

太阳能光伏电池实用的标准 IEC 61427-2005(中文版)

实用标准 国际标准IEC 61427 第2版 2005.5 光伏太阳能系统(PVES) 储能二次电池和电池组 ―――一般要求和试验方法

目录前言 1.适用范围 2.标准性参考文献 3.术语和定义 4.使用条件 4.1 光伏能源系统 4.2 二次电池和电池组 4.3 通用运行条件 5.一般要求 5.1 机械耐受性 5.2 充电效率 5.3 深放电保护 5.4 标记 5.5 安全 5.6 文件

6.功能特性 7.通用试验条件 7.1 测量仪表精度 7.2 测试样品的准备和维护 8.试验方法 8.1 容量实验 8.2 循环耐久试验 8.3 荷电保持试验 8.4 光伏用途循环耐久试验(极端条件) 9.试验的推荐采用 9.1 型式试验 9.2 验收试验 前言 1)国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission――IEC)是一个全球性的、包括所有国家的电工技术委员会(IEC国家委员会)的标准化组织。IEC

的目的是推进所有电气和电子领域有关标准化方面的国际合作。为此目的,除了其它的活动之外,IEC出版国际标准、技术规范、技术报告、公开可获得的规范和指导(下称IEC出版物)。出版物的准备都是委托各技术委员会进行;任何IEC国家委员会对于所涉及的出版物感兴趣都可以参加准备工作。在出版物的准备过程中,与IEC有联系的国际的、政府的和非政府组织也可以参加。IEC与国际标准化组织(International Organization for Standardization ---ISO)按照两个组织一致同意的条件密切合作。 2)IEC对于技术问题所作出的结论和决议都尽可能地代表了相关问题国际上的一致意见,因为每一个技术委员会都有来自所有感兴趣的IEC国家委员会的代表。 3)IEC出版物的形式为国际上推荐采用,而且在这个意义上也已被IEC各国家委员会所接受。尽管已经尽力做到IEC出版物的技术内容准确无误,但IEC不能对其使用的方式或最终用户的误解负责。 4)为了促进国际上的一致性,所有IEC国家委员会都承诺在其国家的或地区的出版物中尽最大可能的明确使用IEC出版物。IEC出版物和国家的或地区的出版物之间的任何差异都需要在后者的出版物中予以明确标明。 5)IEC不提供其认可的程序,也不对任何声称符合IEC出版物的设备负责。 6)所有用户都应确保他们所持有的是最新版本。 7)对于由于使用或信任本出版物或其它IEC出版物所导致的任何人身伤害、财产损失或其它任何性质的损害――不论是直接的还是间接地――或者其它的费用(包括法律费用)和开销,都与IEC或其经理、雇员、服务人员或代理――包括个体的专家和技术委员会以及IEC国家委员会的委员无关。 8)注意该出版物引用的参见标准。对于正确使用本出版物,使用这些参见出版物是必

光伏发电和太阳能发电的区别

光伏发电和太阳能发电的区别 光伏发电和太阳能发电的区别: 光伏发电是太阳能发电中的一个小类,太阳能发电包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电,而光伏发电只是太阳能发电的其中一种。 其中,太阳能发电又有太阳能光发电和太阳能热发电之分,太阳能热发电与光伏发电区别有: 1.发电原理和装置不一样。热发电是通过集热装置来驱动汽轮机发电的,是热转电的方式,主要的部件是集热器或装置;而光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接转换成电能的,基本的部件太阳能电池板,是光转电的方式。 2.使用范围不一样。太阳能热发电发出的电与传统的热电、水电具有更好的切合性,适合大型化发展。另外,热发电由于对光照条件的要求更高,所以更适合光照条件很好的地区。而光伏发电装置相对简单,对光照的要求也相对较低,更适合小型化发展,因此也更适合分散式利用,洛阳智凯光电光伏发电的应用是很好的例子。 3.在具体的运用上不一样。光伏发电已经形成产业化,利用技术更加成熟,适合大范围推广使用。而热发电目前还主要处于科研示范阶段,成本也处于极高的水平,规模化运用还需要时间。 发电原理的区别: 太阳能发电原理: 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接转换方式。 (1)光—热——动—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气,再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程;后一个过程是热—动再转换成电最终转换过程,与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高,估计它的投资至少要比普通火电站贵5?10倍。

(2)光—电直接转换方式该方式是利用光电效应,将太阳辐射能直接转换成电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件,是一个半导体光电二极管,当太阳光照到光电二极管上时,光电二极管就会把太阳的光能变成电能,产生电流。 光伏发电原理: 光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。 硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N 型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P—N结后,空穴由P极区往N极区移动,电子由N 极区向P极区移动,形成电流。

太阳能光伏发电系统原理

太阳能光伏发电系统原理 光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接 转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。 3.1光电效应概述 光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。 3.2光生伏打效应概述及应用 3.2.1光生伏打效应 是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。3.2.2光生伏打效应应用 光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上,把辐射能转换成电能。大量研究集中在太阳能的转换效率上。理论预期的效率为24%。由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高,所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池,也称光电池或太阳电池。 3.3太阳能电池及其太阳能组件 3.3.1太阳能电池的工作原理,太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能

电池的工作原理。 3.3.2太阳能电池的生产流程 通常的晶体硅太阳能电池是在厚度 350~450μm的高质量硅片上制成的, 这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。如图1 3.3.3 太阳能电池的制造技术 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 具体的制造工艺技术说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。

太阳能电池材料

太阳能材料的研究和发展 1 引言 随着人类社会的不断发展,人与自然的矛盾也愈来愈突出。目前全世界范围面临的最为突出的问题是环境与能源,即环境恶化和能源短缺。这个问题当然要通过各国政府采取正确的对策来处理,发展新材料及相应的技术.将是解决这一问题最为有效的方法。事实上近年来人们对太阳能材料的研制和利用,已显示了积极有效的作用。这一新型功能材料的发展,既可解决人类面临的能源短缺,又不造成环境污染。尽管太阳能材料的成本还较高和性能还有待进一步提高,但随着材料科学的不断进步,太阳能材料愈来愈显示了诱人的发展前景。可以预见,在下个世纪,太阳能材料将扮演更为重要的角色。就象半导体等功能材料的发展带来电信和计算机产业的兴起和发展一样,太阳能材料及相关技术也将带来太阳能器件的产业化的发展,使人类在环境保护和能源利用两方面的和谐达到更加完善的境界。大阳能是人类取之不尽,用之不竭的可再生能源,也是清洁能源,不产生任何的环境污染。为了充分有效地利用太阳能,人们发展了多种太阳能材料。按性能和用途大体上可分为光热转换材料,光电转换材料,光化学能转换材料和光能调控变色材料等。由此而形成太阳能光热利用,光电利用,光化学能利用和太阳能光能调控等相应技术。从目前世界范围内经济发展状况来看,太阳能材料及相应利用技术是发展最快和最有发展前景的高科技产业之一。随着科学技术的不断进步,将不断地出现更为经济,性能更好的新型太阳能材料。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源.也是清洁能源,不产生任何的环境污染。在太阳能的有效利用当中;大阳能光电利用是近些年来发展最快,最具活力的研究领域,是其中最受瞩目的项目之一。为此,人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础,其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应,根据所用材料的不同,太阳能电池可分为:1、硅太阳能电池;2、以无机盐如砷化镓III-V化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池;3、功能高分子材料制备的大阳能电池;4、纳米晶太阳能电池等。不论以何种材料来制作电池,对太阳能电池材料一般的要求有:1、半导体材料的禁带不能太宽; ②要有较高的光电转换效率:3、材料本身对环境不造成污染;4、材料便于工业化生产且材料性能稳定。基于以上几个方面考虑,硅是最理想的太阳能电池材料,这也是太阳能电池以硅材料为主的主要原因。但随着新材料的不断开发和相关技术的发展,以其它村料为基础的太阳能电池也愈来愈显示出诱人的前景。 1 硅系太阳能电池 1.1 单晶硅太阳能电池 硅系列太阳能电池中,单晶硅大阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟。高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅的电地工艺己近成熟,在电池制作中,一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术,开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面,德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化,制成倒金字塔结构。并在表面把一13nm。厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合.通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率:通过以上制得的电池转化效率超过23%,是大值可达23.3%。Kyocera公司制备的大面积(225cm2)单电晶太阳能电池转换效率为19.44%,国内北京太

光伏太阳能电池技术路线图

光伏太阳能电池技术路线图 不断提高光电转换效率和组件额定功率已是当今光伏行业的关键指标。这不仅是整个行业的长期目标,而且是在竞争激烈的产业环境下领军厂商脱颖而出的必要条件。 NPD Solarbuzz上海办公室,2012年2月14日—根据最新出版的NPD Solarbuzz 光伏设备季度报告指出,不断提高光电转换效率和组件额定功率已是当今光伏行业的关键指标。这不仅是整个行业的长期目标,而且是在竞争激烈的产业环境下领军厂商脱颖而出的必要条件。光电转换效率的提高意味着制造工艺流程和原材料(主材和辅材)的改变,理想情况下,引领这些改变的各种技术构成了一份技术路线图。 成功采用这些技术的光伏厂商将在市场份额的竞争中占有优势,能为新工艺流程提供关键设备和原材料的厂商则将成为后续扩产阶段的首选供应商。 因此,许多研发实验室,设备/原材料厂商,光伏制造商和区域性协会都积极地 试图影响技术路线图的内容和进程。设备和原材料厂商也经常根据这些路线图衍生的结论调整企业发展战略,从而与未来的市场需求保持一致。 光伏路线图的不确定性 只有当光伏行业主要厂商采用路线图上的技术时,以上推断才成立,否则将事与愿违。 实际上,产业上下游的设备和原材料厂商在过去吃了不少苦头,因为他们制订内部战略所依据的路线图与常常与主要厂商的路线图并不一致。 在这种情况下,人们一直都对光伏技术路线图抱有怀疑。然而,产业仍然需要确立一个有凝聚力的技术路线图,需要改变的是路线图产生过程中使用的研究方法和推理假设。 NPD Solarbuzz的光伏技术路线图 NPD Solarbuzz的研究方法源于对各个光伏厂商详细工艺流程的分析,并追踪不同工艺流程对产品在下游和终端市场表现的影响。对于光伏厂商设备支出和每个流程设备供应商收入确认与存货的分析,对这种专注于商业运营的研究方法作出了进一步的补充。 经过过去两三年对各种门类光伏技术的大量设备投资,几种技术选择浮出水面。这些设备投资涵盖形形色色的晶硅和薄膜方案,并且经常精心组织各种市场活动,以宣传和支持各自的方案。

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