太陽能電池片的分類

1、太陽能電池片的分類國內(nèi)常用的太陽能晶硅電池片根據(jù)尺寸和單多晶可分為:太陽能單晶電池片單晶125*125單晶156*156多晶156*156單晶150*150單晶103*103多晶125*125編輯本段太陽能電池片的技術(shù)參數(shù)125S晶體硅太陽電池技術(shù)參數(shù)檔次轉(zhuǎn)換效率最大功率最大功率點(diǎn)電流最小功率點(diǎn)電流最大功率點(diǎn)電壓短路電開路電流壓Pm(Wp)Im(A)maxIm(A)minVm(V)Isc(A)Voc(V)A18.00%2.674-2.6965.1355.0930.5255.4400.630B17.80%2.645-2.6735.1115.0570.5235.4100.628C17.60%2.6

2、15-2.6445.0755.0190.5215.3800.627D17.45%2.593-2.6145.0274.9870.5205.3500.627E17.30%2.570-2.5925.0044.9610.5185.3300.626F17.15%2.548-2.5694.9884.9480.5155.3200.620G17.00%2.526-2.5474.9754.9330.5125.3000.620H16.85%2.504-2.5254.9494.9100.5105.2800.615I16.70%2.481-2.5034.9564.9130.5055.2600.615J16.50%2.

3、452-2.4804.9114.8500.5055.2400.615K16.25%2.414-2.4514.8534.7800.5055.2000.615L16.00%2.377-2.4134.7784.7070.5055.1600.610M15.75%2.340-2.3764.7524.6800.5005.0000.610N15.50%2.303-2.3394.6784.6060.5004.9800.605O15.25%2.266-2.3024.6044.5780.4954.9600.605P15.00%2.229-2.2654.5764.5030.4954.9400.600SF156M多晶

4、體硅太陽電池技術(shù)參數(shù)檔次轉(zhuǎn)換效率最大功率最大功率點(diǎn)電流最大功率點(diǎn)電壓短路電流開路電壓Pm(Wp)Im(A)Vm(mV)Isc(A)Voc(mV)A17.50%4.2588.1895209.305%6255%B17.25%4.1988.0725209.225%6255%C17.00%4.1377.9555209.115%6255%D16.75%4.0767.9145159.015%6205%E16.50%4.0157.7965158.895%6205%F16.25%3.9547.6785158.785%6205%G16.00%3.8937.5605158.675%6205%H15.75%3.83

5、37.5155108.565%6155%I15.50%3.7727.3965108.455%6155%J15.25%3.7117.3485058.305%6155%K15.00%3.6507.2285058.165%6155%L14.75%3.5897.1075058.015%6155%M14.50%3.5286.9875057.875%6155%N14.25%3.4686.9355007.755%6105%O14.00%3.4076.8145007.615%6105%P13.50%3.2856.6374957.385%6105%Q13.00%3.1636.4564907.125%6105%R

6、12.50%3.0426.2724857.865%6105%S12.00%2.9206.0844806.565%6055%T11.50%2.7985.8914756.345%6005%U11.00%2.6775.6954706.085%5905%V10.50%2.5555.4954655.825%5805%W10.5%編輯本段太陽能電池片及相關(guān)組件的相關(guān)性125*125單晶電池片晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介：高效率，低衰減，可靠性強(qiáng)；先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證了片間片內(nèi)的良好均勻性，降低了電池片之間的匹配損失；運(yùn)用先進(jìn)的管式PECVD成膜技術(shù)，使得覆蓋在電池表面的深藍(lán)色氮化硅減反射膜致密、均勻、美觀

7、；應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作電極和背場。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場的平整性；高精度的絲網(wǎng)印刷圖形，使得電池片易于自動焊接。156*156多晶電池片晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介：高效率，低衰減，可靠性強(qiáng)；先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證了片間片內(nèi)的良好均勻性，降低了電池片之間的匹配損失；運(yùn)用先進(jìn)的管式PECVD成膜技術(shù)，使得覆蓋在電池表面的深藍(lán)色氮化硅減反射膜致密、均勻、美觀；應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作電極和背場。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場的平整性；高精度的絲網(wǎng)印刷圖形，使得電池片易于自動焊接。125單晶電池組件晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介：SF-PV的組件可以滿足不同的消費(fèi)層次使

8、用咼效率的硅太陽能電池組件標(biāo)稱電壓24/12VDC3.2mm厚的鋼化玻璃為提高抗風(fēng)能力和抗積雪壓力，使用耐用的鋁合金框架以方便裝配，組件邊框設(shè)計有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水長期積累在框架內(nèi)造成結(jié)冰甚至使框架變形電纜線使用快速連接頭來裝配滿足顧客要求的包裝保證25年的使用年限156多晶電池組件晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介：SF-PV的組件可以滿足不同的消費(fèi)層次使用咼效率的硅太陽能電池組件標(biāo)稱電壓24/12VDC3.2mm厚的鋼化玻璃為提高風(fēng)的壓力和雪的負(fù)載，使用耐用的鋁框架以方便裝配，組件邊框設(shè)計有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水長期積累在框架內(nèi)造成結(jié)冰甚至使框架變形電纜線使

9、用快速連接頭來裝配滿足顧客要求的包裝保證25年的使用年編輯本段太陽能電池片生產(chǎn)制造工藝太陽能電池片的生產(chǎn)工藝流程分為硅片檢測表面制絨擴(kuò)散制結(jié)一一去磷硅玻璃一一等離子刻蝕鍍減反射膜一一絲網(wǎng)印刷一一,快速燒結(jié)等。具體介紹如下：一、硅片檢測硅片是太陽能電池片的載體，硅片質(zhì)量的好壞直接決定了太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率的高低，因此需要對來料硅片進(jìn)行檢測。該工序主要用來對硅片的一些技術(shù)參數(shù)進(jìn)行在線測量，這些參數(shù)主要包括硅片表面不平整度、少子壽命、電阻率、P/N型和微裂紋等。該組設(shè)備分自動上下料、硅片傳輸、系統(tǒng)整合部分和四個檢測模塊。其中，光伏硅片檢測儀對硅片表面不平整度進(jìn)行檢測，同時檢測硅片的尺寸和對角線等外觀

10、參數(shù)；微裂紋檢測模塊用來檢測硅片的內(nèi)部微裂紋；另外還有兩個檢測模組，其中一個在線測試模組主要測試硅片體電阻率和硅片類型，另一個模塊用于檢測硅片的少子壽命。在進(jìn)行少子壽命和電阻率檢測之前，需要先對硅片的對角線、微裂紋進(jìn)行檢測，并自動剔除破損硅片。硅片檢測設(shè)備能夠自動裝片和卸片，并且能夠?qū)⒉缓细衿贩诺焦潭ㄎ恢?，從而提高檢測精度和效率。二、表面制絨單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕，在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體也即金字塔結(jié)構(gòu)。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。硅的各向異性腐蝕液通常用熱的堿性溶液，可用的堿有氫氧化鈉，氫氧化鉀、氫氧化鋰和

11、乙二胺等。大多使用廉價的濃度約為1%的氫氧化鈉稀溶液來制備絨面硅，腐蝕溫度為70-85C。為了獲得均勻的絨面，還應(yīng)在溶液中酌量添加醇類如乙醇和異丙醇等作為絡(luò)合劑，以加快硅的腐蝕。制備絨面前，硅片須先進(jìn)行初步表面腐蝕，用堿性或酸性腐蝕液蝕去約2025Mm，在腐蝕絨面后，進(jìn)行一般的化學(xué)清洗。經(jīng)過表面準(zhǔn)備的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，應(yīng)盡快擴(kuò)散制結(jié)。三、擴(kuò)散制結(jié)太陽能電池需要一個大面積的PN結(jié)以實(shí)現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，而擴(kuò)散爐即為制造太陽能電池PN結(jié)的專用設(shè)備。管式擴(kuò)散爐主要由石英舟的上下載部分、廢氣室、爐體部分和氣柜部分等四大部分組成。擴(kuò)散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴(kuò)散源。把P型硅片放在管式擴(kuò)散爐

12、的石英容器內(nèi)，在850-900攝氏度高溫下使用氮?dú)鈱⑷妊趿讕胧⑷萜?，通過三氯氧磷和硅片進(jìn)行反應(yīng)，得到磷原子。經(jīng)過一定時間，磷原子從四周進(jìn)入硅片的表面層，并且通過硅原子之間的空隙向硅片內(nèi)部滲透擴(kuò)散，形成了N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體的交界面，也就是PN結(jié)。這種方法制出的PN結(jié)均勻性好，方塊電阻的不均勻性小于百分之十,少子壽命可大于10ms。制造PN結(jié)是太陽電池生產(chǎn)最基本也是最關(guān)鍵的工序。因為正是PN結(jié)的形成，才使電子和空穴在流動后不再回到原處，這樣就形成了電流，用導(dǎo)線將電流引出，就是直流電。四、去磷硅玻璃該工藝用于太陽能電池片生產(chǎn)制造過程中，通過化學(xué)腐蝕法也即把硅片放在氫氟酸溶液中浸泡，使其產(chǎn)生

13、化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸，以去除擴(kuò)散制結(jié)后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。在擴(kuò)散過程中，POCL3與O2反應(yīng)生成P2O5淀積在硅片表面。P2O5與Si反應(yīng)又生成SiO2和磷原子，這樣就在硅片表面形成一層含有磷元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃。去磷硅玻璃的設(shè)備一般由本體、清洗槽、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)械臂、電氣控制系統(tǒng)和自動配酸系統(tǒng)等部分組成，主要動力源有氫氟酸、氮?dú)?、壓縮空氣、純水，熱排風(fēng)和廢水。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量，反應(yīng)生成的四氟化硅會進(jìn)一步與氫氟酸反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)和物六氟硅酸。五、等離子刻蝕由于在擴(kuò)散過程中，即使采用背靠背

14、擴(kuò)散，硅片的所有表面包括邊緣都將不可避免地擴(kuò)散上磷。PN結(jié)的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴(kuò)散有磷的區(qū)域流到PN結(jié)的背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進(jìn)行刻蝕，以去除電池邊緣的PN結(jié)。通常采用等離子刻蝕技術(shù)完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態(tài)下，反應(yīng)氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發(fā)下，產(chǎn)生電離并形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成，反應(yīng)腔體中的氣體在電子的撞擊下，除了轉(zhuǎn)變成離子外，還能吸收能量并形成大量的活性基團(tuán)?；钚苑磻?yīng)基團(tuán)由于擴(kuò)散或者在電場作用下到達(dá)SiO2表面，在那里與被刻蝕材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成揮發(fā)性的反應(yīng)生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面，被真空系統(tǒng)抽出

15、腔體。六、鍍減反射膜拋光硅表面的反射率為35%,為了減少表面反射,提高電池的轉(zhuǎn)換效率，需要沉積一層氮化硅減反射膜?，F(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設(shè)備制備減反射膜。PECVD即等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積。它的技術(shù)原理是利用低溫等離子體作能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體SiH4和NH3，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下，使用這種等離子增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學(xué)的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大為減少，電池的短路電流和輸出就有

16、很大增加，效率也有相當(dāng)?shù)奶釂J。七、絲網(wǎng)印刷太陽電池經(jīng)過制絨、擴(kuò)散及PECVD等工序后，已經(jīng)制成PN結(jié)，可以在光照下產(chǎn)生電流，為了將產(chǎn)生的電流導(dǎo)出，需要在電池表面上制作正、負(fù)兩個電極。制造電極的方法很多，而絲網(wǎng)印刷是目前制作太陽電池電極最普遍的一種生產(chǎn)工藝。絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上，該設(shè)備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的粘性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi)，印刷中刮板始終與絲網(wǎng)印版和

17、基片呈線性接觸，接觸線隨刮刀移動而移動，從而完成印刷行程。八、快速燒結(jié)經(jīng)過絲網(wǎng)印刷后的硅片，不能直接使用，需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié)，將有機(jī)樹脂粘合劑燃燒掉，剩下幾乎純粹的、由于玻璃質(zhì)作用而密合在硅片上的銀電極。當(dāng)銀電極和晶體硅在溫度達(dá)到共晶溫度時，晶體硅原子以一定的比例融入到熔融的銀電極材料中去，從而形成上下電極的歐姆接觸，提高電池片的開路電壓和填充因子兩個關(guān)鍵參數(shù)，使其具有電阻特性，以提咼電池片的轉(zhuǎn)換效率。燒結(jié)爐分為預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個階段。預(yù)燒結(jié)階段目的是使?jié){料中的高分子粘合劑分解、燃燒掉，此階段溫度慢慢上升;燒結(jié)階段中燒結(jié)體內(nèi)完成各種物理化學(xué)反應(yīng)，形成電阻膜結(jié)構(gòu)，使其真正具有電阻特性，該

18、階段溫度達(dá)到峰值；降溫冷卻階段，玻璃冷卻硬化并凝固，使電阻膜結(jié)構(gòu)固定地粘附于基片上。九、外圍設(shè)備在電池片生產(chǎn)過程中，還需要供電、動力、給水、排水、暖通、真空、特汽等外圍設(shè)施。消防和環(huán)保設(shè)備對于保證安全和持續(xù)發(fā)展也顯得尤為重要。一條年產(chǎn)50MW能力的太陽能電池片生產(chǎn)線，僅工藝和動力設(shè)備用電功率就在1800KW左右。工藝純水的用量在每小時15噸左右，水質(zhì)要求達(dá)到中國電子級水GB/T11446.1-1997中EW-1級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工藝?yán)鋮s水用量也在每小時15噸左右，水質(zhì)中微粒粒徑不宜大于10微米,供水溫度宜在15-20C。真空排氣量在300M3/H左右。同時，還需要大約氮?dú)鈨?0立方米，氧氣儲罐10

19、立方米?？紤]到特殊氣體如硅烷的安全因素，還需要單獨(dú)設(shè)置一個特氣間，以絕對保證生產(chǎn)安全。另外，硅烷燃燒塔、污水處理站等也是電池片生產(chǎn)的必備設(shè)施。編輯本段太陽能電池片燒結(jié)鍋爐的注意問題太陽電池片目前采用只需一次燒結(jié)的共燒工藝，同時形成上下電極的歐姆接觸。銀漿、銀鋁漿、鋁漿印刷過的硅片，經(jīng)過烘干使有機(jī)溶劑完全揮發(fā)，膜層收縮成為固狀物緊密粘附在硅片上，這時可視為金屬電極材料層和硅片接觸在一起。當(dāng)電極金屬材料和半導(dǎo)體單晶硅加熱達(dá)到共晶溫度時，單晶硅原子以一定的比例溶入到熔融的合金電極材料中。單晶硅原子溶入到電極金屬中的整個過程是相當(dāng)快的，一般只需幾秒鐘時間。溶入的單晶硅原子數(shù)目取決于合金溫度和電極材料的

20、體積，燒結(jié)合金溫度越高，電極金屬材料體積越大，則溶入的硅原子數(shù)目也越多，這時的狀態(tài)被稱為晶體電極金屬的合金系統(tǒng)。如果此時溫度降低，系統(tǒng)開始冷卻形成再結(jié)晶層，這時原先溶入到電極金屬材料中的硅原子重新以固態(tài)形式結(jié)晶出來，也就是在金屬和晶體接觸界面上生長出一層外延層。如果外延層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導(dǎo)電類型相同的雜質(zhì)成份，這就獲得了用合金法工藝形成歐姆接觸;如果在結(jié)晶層內(nèi)含有足夠量的與原先晶體材料導(dǎo)電類型異型的雜質(zhì)成份，這就獲得了用合金法工藝形成P.N結(jié)。一般網(wǎng)帶式燒結(jié)爐采用電熱絲作為加熱元件，主要通過熱傳導(dǎo)對工件進(jìn)行加熱，無法實(shí)現(xiàn)急速升溫。只有輻射或微波能夠迅速加熱物體，而輻射加熱具有使用經(jīng)濟(jì)、安全可靠、更換方便等優(yōu)點(diǎn)。所以目前太陽電池片燒結(jié)爐基本都