屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的解決方案

1、 屋面太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的解決方案晶體硅太陽能電池的制造工藝流程晶體硅太陽能電池的制造工藝流程說明如下:(1切片:采用多線切割,將硅棒切割成正方形的硅片。(2清洗:用常規(guī)的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或堿溶液將硅片表面切割損傷層除去30-50um。(3制備絨面:用堿溶液對硅片進行各向異性腐蝕在硅片表面制備絨面。(4磷擴散:采用涂布源(或液態(tài)源,或固態(tài)氮化磷片狀源進行擴散,制成PN+結(jié),結(jié)深一般為0.3-0.5um。(5周邊刻蝕:擴散時在硅片周邊表面形成的擴散層,會使電池上下電極短路,用掩蔽濕法腐蝕或等離子干法腐蝕 去除周邊擴散層。(6去除背面PN+結(jié)。常用濕法腐蝕或磨片法除去背面PN+結(jié)。(7

2、制作上下電極:用真空蒸鍍、化學鍍鎳或鋁漿印刷燒結(jié)等工藝。先制作下電極,然后制作上電極。鋁漿印刷是 大量采用的工藝方法。(8制作減反射膜:為了減少入反射損失,要在硅片表面上復(fù)蓋一層減反射膜。制作減反射膜的材料有MgF2,SiO2 ,Al2O3,SiO,Si3N4,TiO2,Ta2O5等。工藝方法可用真空鍍膜法、離子鍍膜法,濺射法、印刷法、PECVD法或噴 涂法等。(9燒結(jié):將電池芯片燒結(jié)于鎳或銅的底板上。(10測試分檔:按規(guī)定參數(shù)規(guī)范,測試分類。由此可見,太陽能電池芯片的制造采用的工藝方法與半導(dǎo)體器件基本相同,生產(chǎn)的工藝設(shè)備也基本相同,但工藝加 工精度遠低于積體電路芯片的制造要求,這為太陽能電池

3、的規(guī)模生產(chǎn)提供了有利條件。單晶硅和多晶硅的區(qū)別單晶硅和多晶硅的區(qū)別是,當熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面 取向相同的芯片,則形成單晶硅。如果這些晶核長成晶面取向不同的芯片,則形成多晶硅。多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如在力學性質(zhì)、電學性質(zhì)等方面,多晶硅均不如單晶硅。多晶硅可作為拉制單晶硅的原料 。單晶硅可算得上是世界上最純凈的物質(zhì)了,一般的半導(dǎo)體器件要求硅的純度六個9以上。大型積體電路的要求更高 ,硅的純度必須達到九個9。目前,人們已經(jīng)能制造出純度為十二個9的單晶硅。單晶硅是電子電腦、自動控制系統(tǒng)等 現(xiàn)代科學技術(shù)中不可缺少的基本材料。高

4、純度硅在石英中提取,以單晶硅為例,提煉要經(jīng)過以下過程:石英砂一冶金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一 單晶硅一硅片切割。冶金級硅的提煉并不難。它的制備主要是在電弧爐中用碳還原石英砂而成。這樣被還原出來的硅的純度約98-99%, 但半導(dǎo)體工業(yè)用硅還必須進行高度提純(電子級多晶硅純度要求11個9,太陽能電池級只要求6個9。而在提純過程中 ,有一項“三氯氫硅還原法(西門子法”的關(guān)鍵技術(shù)我國還沒有掌握,由于沒有這項技術(shù),我國在提煉過程中70%以 上的多晶硅都通過氯氣排放了,不僅提煉成本高,而且環(huán)境污染非常嚴重。我國每年都從石英石中提取大量的工業(yè)硅 ,以1美元/公斤的價格出口到德國、美國和日本等國,而這些

5、國家把工業(yè)硅加工成高純度的晶體硅材料,以46-80美元 /公斤的價格賣給我國的太陽能企業(yè)。得到高純度的多晶硅后,還要在單晶爐中熔煉成單晶硅,以后切片后供積體電路制造等用。單晶硅與多晶硅電池片的區(qū)別由于單晶硅電池片和多晶硅電池片前期生產(chǎn)工藝的不同,使它們從外觀到電性能都有一些區(qū)別。從外觀上看:單晶 硅電池片四個角呈圓弧狀,表面沒有花紋;多晶硅電池片四個角為方角,表面有類似冰花一樣的花紋。對于使用者來說,單晶硅電池和多晶硅電池是沒有太大區(qū)別的。單晶硅電池和多晶硅電池的壽命和穩(wěn)定性都很好。 雖然單晶硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率比多晶硅電池的平均轉(zhuǎn)換效率高l%左右,但是由于單晶硅太陽能電池只能做成準正 方形(

6、其4個角是圓弧,當組成太陽能電池元件時就有一部分面積填不滿,而多晶硅太陽能電池是正方形,不存在這 個問題,因此對于太陽能電池元件的效率來講幾乎是一樣的。另外,由于兩種太陽能電池材料的制造工藝不一樣,多 晶硅太陽能電池制造過程中消耗的能量要比單晶硅太陽能電池少30%左右,所以多晶硅太陽能電池占全球太陽能電池 總產(chǎn)量的份額越來越大,制造成本也將大大小于單晶硅電池,所以使用多晶硅太陽能電池將更節(jié)能、更環(huán)保。 逆變器的概念逆變是針對整流而言的,整流器把交流電能變換成直流電能的過程稱為整流。那么把直流電能變換成交流電能的過 程就稱為逆變了,把完成逆變功能的電路稱為逆變電路,把實現(xiàn)逆變過程的裝置稱為逆變器

7、。在太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)中為什么一定要采用光伏逆變器呢?目前我國發(fā)電系統(tǒng)主要是直流系統(tǒng),即將太陽能電池發(fā) 出的電給蓄電池充電,而蓄電池直接給負載供電,如我國西北地方使用較多的太陽照明系統(tǒng)以及遠離電網(wǎng)的微波站供 電系統(tǒng)均為直流系統(tǒng)。此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,但由于負載直流電壓的不同(如12v、24v、48V等,很難實現(xiàn) 系統(tǒng)的標準化和相容性。特別是家用電器,如日光燈、電視機、電冰箱、電風扇和大多數(shù)動力機械都是利用交流電工 作的,即大多數(shù)為交流負載,所以利用直流電力供電的光伏電源,很難作為商品進入市場。太陽能光伏系統(tǒng)設(shè)置逆變 器的目的就是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,便于滿足大多數(shù)使用者負載的需要。此外,如果電力線受到破壞或被迫關(guān)閉,逆變器就要停止向用電設(shè)備或電網(wǎng)供電。如果電力線電壓偏低或欠壓,或 出現(xiàn)較大的擾動時,要采用一種用于“非孤島”逆變器的傳感器來