太陽能電池生產(chǎn)流程

1、一、在猛烈陽光底下，單晶體式太陽能電池板較非晶體式能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能，但可惜單晶體式的價格比非晶體式的昂貴兩三倍以上，而且在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽所以，除非受到每單位面積產(chǎn)電功率的限制，否則的話，使用非晶晶體與非晶體太陽能電池板： 在猛烈陽光底下，單晶體式太陽能電池板較非晶體式能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能，但可惜單晶體式的價格比非晶體式的昂貴兩三倍以上，而且在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能。 在猛烈陽光底下，單晶體式太陽能電池板較非晶體式能夠轉化多一倍以上的太陽能為電能，但可惜單晶體式的價格比非晶體式的昂貴

2、兩三倍以上，而且在陰天的情況下非晶體式反而與晶體式能夠收集到差不多一樣多的太陽能。太陽電池根本知識太陽電池最早問世的是單晶硅太陽電池。硅是地球上極豐富的一種元素，幾乎遍地都有硅的存在，可說是取之不盡，用硅來制造太陽電池，原料可謂不缺。但是提煉它卻不容易，所以人們在生產(chǎn)單晶硅太陽電池的同時，又研究了多晶硅太陽電池和非晶硅太陽電池，至今商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的太陽電池，還沒有跳出硅的系列。其實可供制造太陽電池的半導體材料很多，隨著材料工業(yè)的開展、太陽電池的品種將越來越多。目前已進行研究和試制的太陽電池，除硅系列外，還有硫化鎘、砷化鎵、銅銦硒等許多類型的太陽電池，舉不勝舉，以下介紹幾種較常見的太陽電池。 單晶

3、硅太陽電池單晶硅太陽電池是當前開發(fā)得最快的一種太陽電池，它的構成和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于宇宙空間和地面設施。這種太陽電池以高純的單晶硅棒為原料，純度要求99.999。為了降低生產(chǎn)本錢，現(xiàn)在地面應用的太陽電池等采用太陽能級的單晶硅棒，材料性能指標有所放寬。有的也可使用半導體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過復拉制成太陽電池專用的單晶硅棒。將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過成形、拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽電池片，首先要在硅片上摻雜和擴散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴散是在石英管制成的高溫擴散爐中進行。這樣就在硅片上形成P/FONT>N結。

4、然后采用絲網(wǎng)印刷法，將配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過燒結，同時制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片外表反射掉，至此，單晶硅太陽電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過抽查檢驗，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽電池組件太陽電池板，用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構成一定的輸出電壓和電流，最后用框架和封裝材料進行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設計，可將太陽電池組件組成各種大小不同的太陽電池方陣，亦稱太陽電池陣列。目前單晶硅太陽電池的光電轉換效率為15左右，實驗室成果也有20以上的。用于宇宙空間站的還有高達50%以上的太陽能電池板。多晶硅太陽電池單晶硅太陽電池的生產(chǎn)需要消耗大量的高純硅材料，而制造這些材

5、料工藝復雜，電耗很大，在太陽電池生產(chǎn)總本錢中己超二分之一，加之拉制的單晶硅棒呈圓柱狀，切片制作太陽電池也是圓片，組成太陽能組件平面利用率低。因此，80年代以來，歐美一些國家投入了多晶硅太陽電池的研制。目前太陽電池使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅料和冶金級硅材料熔化澆鑄而成。其工藝過程是選擇電阻率為100300歐姆·厘米的多晶塊料或單晶硅頭尾料，經(jīng)破碎，用1：5的氫氟酸和硝酸混合液進行適當?shù)母g，然后用去離子水沖洗呈中性，并烘干。用石英坩堝裝好多晶硅料，加人適量硼硅，放人澆鑄爐，在真空狀態(tài)中加熱熔化。熔化后應保溫約20分鐘，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固

6、冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽電池片，可提高材質利用率和方便組裝。多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，其光電轉換效率約12左右，稍低于單晶硅太陽電池，但是材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)本錢較低，因此得到大量開展。隨著技術得提高，目前多晶硅的轉換效率也可以到達14%左右。非晶硅太陽電池非晶硅太陽電池是1976年有出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，硅材料消耗很少，電耗更低，非常吸引人。制造非晶硅太陽電池的方法有多種，最常見的是輝光放電法，還有反響濺射法、化學氣相沉積法、電子束蒸發(fā)法和熱分解硅烷法等。輝光放電法是

7、將一石英容器抽成真空，充入氫氣或氬氣稀釋的硅烷，用射頻電源加熱，使硅烷電離，形成等離子體。非晶硅膜就沉積在被加熱的襯底上。假設硅烷中摻人適量的氫化磷或氫化硼，即可得到N型或P型的非晶硅膜。襯底材料一般用玻璃或不銹鋼板。這種制備非晶硅薄膜的工藝，主要取決于嚴格控制氣壓、流速和射頻功率，對襯底的溫度也很重要。非晶硅太陽電池的結構有各種不同，其中有一種較好的結構叫PiN電池，它是在襯底上先沉積一層摻磷的N型非晶硅，再沉積一層未摻雜的i層，然后再沉積一層摻硼的P型非晶硅，最后用電子束蒸發(fā)一層減反射膜，并蒸鍍銀電極。此種制作工藝，可以采用一連串沉積室，在生產(chǎn)中構成連續(xù)程序，以實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。同時，非晶硅

8、太陽電池很薄，可以制成疊層式，或采用集成電路的方法制造，在一個平面上，用適當?shù)难谀９に?，一次制作多個串聯(lián)電池，以獲得較高的電壓。因為普通晶體硅太陽電池單個只有0.5伏左右的電壓，現(xiàn)在日本生產(chǎn)的非晶硅串聯(lián)太陽電池可達2.4伏。目前非晶硅太陽電池存在的問題是光電轉換效率偏低，國際先進水平為10左右，且不夠穩(wěn)定，常有轉換效率衰降的現(xiàn)象，所以尚未大量用于作大型太陽能電源，而多半用于弱光電源，如袖珍式電子計算器、電子鐘表及復印機等方面。估計效率衰降問題克服后，非晶硅太陽電池將促進太陽能利用的大開展，因為它本錢低，重量輕，應用更為方便，它可以與房屋的屋面結合構成住戶的獨立電源。目前我們重點使用的根本都是多

9、晶硅和單晶硅太陽能電池板。一、太陽能電池 太陽能電池的利用光伏效應把太陽的光能轉換成電能。對于硅電池來說，在標準條件下光譜照度： 100W/m 2 ,光譜： AM1.5 ，溫度： 25 ，它的開路電壓為 0.48 0.6V 。將多個單體太陽能電池連接，并進行封裝，可以構成不同面積、不同功率的太陽能電池組件，也可統(tǒng)稱為太陽能電池板。單體太陽能電池一般是不能使用的，實際應用的是太陽能電池組件。太陽能電池于太陽幅照度的對數(shù)成正比，具有負的溫度系數(shù)，溫度每上升一度，電壓下降 2mV 3mV 。   單晶硅太陽能電池、多晶硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池是目前較常見、較實用的三種太陽能電池。 多

10、晶硅太陽能電池的生產(chǎn)工藝相對簡單，價格比單晶硅低。近年來，由于多晶硅太陽能電池技術的不斷進步，其轉換效率得到不斷提高。單晶硅太陽能電池的效率比擬高，但價格高于多晶硅太陽能電池。非晶硅太陽能電池對太陽光照條件要求比擬低，可在室內陽光很弱的情況下使用。 目前太陽能電池的封裝形式主要層壓工藝和滴膠工藝有兩種。采用層壓工藝封裝的太陽能電池可以保證 25 年以上的工作壽命，其工藝特性和使用壽命優(yōu)于滴膠封裝形式。 不管哪種太陽能電池都具有以下五大電性能： 1 、 Isc 短路電流； 2 、 Im 峰值電流； 3 、 Voc 開路電壓； 4 、 Vm 峰值電壓；5 、 Pm 峰值功率 Im × V

11、m 以上根據(jù)太陽能電池的外特性計算 三、太陽能電池組件生產(chǎn)工藝流程 太陽能電池組件生產(chǎn)工藝組件線又叫封裝線，封裝是太陽能電池生產(chǎn)中的關鍵步驟，沒有良好的封裝工藝，多好的電池也生產(chǎn)不出好的組件板。電池的封裝不僅可以使電池的壽命得到保證，而且還增強了電池的抗擊強度。產(chǎn)品的高質量和高壽命是贏得可客戶滿意的關鍵，所以組件板的封裝質量非常重要。1.1工藝流程：1、電池檢測2、正面焊接檢驗3、反面串接檢驗4、敷設玻璃清洗、材料切割、玻璃預處理、敷設5、層壓6、去毛邊去邊、清洗7、裝邊框涂膠、裝角鍵、沖孔、裝框、擦洗余膠8、焊接接線盒9、高壓測試10、組件測試外觀檢驗11、包裝入庫；1.2工藝簡介：在這里只

12、簡單的介紹一下工藝的作用，給大家一個感性的認識，具體內容后面再詳細介紹： 1、電池測試：由于電池片制作條件的隨機性，生產(chǎn)出來的電池性能不盡相同，所以為了有效的將性能一致或相近的電池組合在一起，所以應根據(jù)其性能參數(shù)進行分類；電池測試即通過測試電池的輸出參數(shù)電流和電壓的大小對其進行分類。以提高電池的利用率，做出質量合格的電池組件。2、 正面焊接：是將匯流帶焊接到電池正面負極的主柵線上，匯流帶為鍍錫的銅帶，我們使用的焊接機可以將焊帶以多點的形式點焊在主柵線上。焊接用的熱源為一個紅外燈利用紅外線的熱效應。焊帶的長度約為電池邊長的2倍。多出的焊帶在反面焊接時與后面的電池片的反面電極相連。(我們公司采用的

13、是手工焊接)3、反面串接：反面焊接是將36片電池串接在一起形成一個組件串，我們目前采用的工藝是手動的，電池的定位主要靠一個膜具板，上面有36個放置電池片的凹槽，槽的大小和電池的大小相對應，槽的位置已經(jīng)設計好，不同規(guī)格的組件使用不同的模板，操作者使用電烙鐵和焊錫絲將“前面電池的正面電極負極焊接到“后面電池的反面電極正極上，這樣依次將36片串接在一起并在組件串的正負極焊接出引線。4、層壓敷設：反面串接好且經(jīng)過檢驗合格后，將組件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纖維、背板按照一定的層次敷設好，準備層壓。玻璃事先涂一層試劑primer以增加玻璃和EVA的粘接強度。敷設時保證電池串與玻璃等材料的相對位置，

14、調整好電池間的距離，為層壓打好根底。敷設層次：由下向上：玻璃、EVA、電池、EVA、玻璃纖維、背板。5、組件層壓：將敷設好的電池放入層壓機內，通過抽真空將組件內的空氣抽出，然后加熱使EVA熔化將電池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷卻取出組件。層壓工藝是組件生產(chǎn)的關鍵一步，層壓溫度層壓時間根據(jù)EVA的性質決定。我們使用快速固化EVA時，層壓循環(huán)時間約為25分鐘。固化溫度為150。6、修邊：層壓時EVA熔化后由于壓力而向外延伸固化形成毛邊，所以層壓完畢應將其切除。7、 裝框：類似與給玻璃裝一個鏡框；給玻璃組件裝鋁框，增加組件的強度，進一步的密封電池組件，延長電池的使用壽命。邊框和玻璃組件的縫隙用硅酮樹脂填充。各邊框間用角鍵連接。8、焊接接線盒：在組件反面引線處焊接一個盒子，以利于電池與其他設備或電池間的連接。9、高壓測試