太陽能光伏發(fā)電知識

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"太陽基本參數(shù) 2\o"CurrentDocument"多晶硅材料小知識 2\o"CurrentDocument"單晶硅性質(zhì) 4\o"CurrentDocument"單晶硅尺寸小識 4\o"CurrentDocument"5?太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"6?硅片的化學(xué)清洗工藝 9\o"CurrentDocument"7.光電幕墻產(chǎn)生電能的計(jì)算公式: 10\o"CurrentDocument"8?太陽能電池功率計(jì)算 11\o"CurrentDocument"9?太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)考慮因素 11\o"CurrentDocument"單晶硅棒加工成單晶硅拋光硅片工藝流程 12\o"CurrentDocument"光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能專用鉛酸蓄電池 14\o"CurrentDocument"蓄電池簡介 17\o"CurrentDocument"光伏太陽能技術(shù) 20\o"CurrentDocument"14?太陽能資源可利用的數(shù)據(jù)分析 23\o"CurrentDocument"15.光伏建筑一體化（BIPV）的主要形式 27\o"CurrentDocument"16?光伏建筑一體化BIPV的設(shè)計(jì) 28\o"CurrentDocument"17?多晶硅薄膜太陽能電池 29\o"CurrentDocument"非晶硅薄膜太陽能電池 30\o"CurrentDocument"太陽能級多晶硅知識 31\o"CurrentDocument"太陽能電池組件的簡介 32\o"CurrentDocument"單晶太陽能電池與多晶太陽能電池差異 33\o"CurrentDocument"光伏組件（太陽能電池板）規(guī)格表 34\o"CurrentDocument"硅晶片 36\o"CurrentDocument"太陽能電池生產(chǎn)工藝 38\o"CurrentDocument"什么是晶圓 40\o"CurrentDocument"26?太陽能路燈工作原理與設(shè)計(jì) 41\o"CurrentDocument"單晶硅片制備的主要工藝流程和設(shè)備 45單晶硅棒加工成單晶硅拋光硅片工藝流程 46\o"CurrentDocument"太陽能電池角度的計(jì)算 48\o"CurrentDocument"30?太陽能方陣角度的計(jì)算 49\o"CurrentDocument"單晶硅太陽電池 50\o"CurrentDocument"多晶硅太陽電池 51\o"CurrentDocument"33?非晶硅太陽電池 51\o"CurrentDocument"多元化合物太陽電池 52\o"CurrentDocument"使用太陽能燈的注意事項(xiàng) 53\o"CurrentDocument"太陽能熱發(fā)電幾種系統(tǒng)的其本認(rèn)識 53\o"CurrentDocument"光伏系統(tǒng)應(yīng)用中的誤區(qū) 55\o"CurrentDocument"單多晶硅兩者的區(qū)別 57\o"CurrentDocument"逆變器的設(shè)計(jì)及計(jì)算方法 58\o"CurrentDocument"銅銦鎵二硒太陽能電池 59\o"CurrentDocument"太陽電池組件及封裝 60\o"CurrentDocument"太陽能電池陣列設(shè)計(jì)步驟 63\o"CurrentDocument"單晶硅的生產(chǎn)過程 641?太陽基本參數(shù)半徑：696295千米.質(zhì)量：1.989x1030千克溫度：5800°C（表面）1560萬C心）總輻射功率：3.83x1026 焦耳/秒平均密度：1.409克/立方厘米日地平均距離：1億5千萬千米年齡：約50億年太陽（Sun）是一顆普通的恒星，目前在赫羅圖上度過了主序生涯的一半左右。它是一個(gè)質(zhì)量為1989.1億億億噸（約為地球質(zhì)量的33萬倍）、直徑139.2萬km（約為地球直徑的109倍）的熱氣體（嚴(yán)格說是等離子體）球。其平均密度為水的1.4倍，但這一平均密度隱含著很寬的密度范圍，從超高密的核心到稀薄的外層。作為一顆恒星太陽，其總體外觀性質(zhì)是，光度為383億億億瓦，絕對星等為4.8,他是一顆黃色G2型矮星，有效溫度等于開氏5800度。太陽與在軌道上繞它公轉(zhuǎn)的地球的平均距離為149597870km（499.005光秒或1天文單位）。按質(zhì)量計(jì)，它的物質(zhì)構(gòu)成是71%的氫、26%的氦和少量重元素。太陽圓面在天空的角直徑為32角分，與從地球所見的月球的角直徑很接近,是一個(gè)奇妙的巧合（太陽直徑約為月球的400倍而離我們的距離恰是地月距離的400倍），使日食看起來特別壯觀。由于太陽比其他恒星離我們近得多，其視星等達(dá)到-26.8,成為地球上看到最明亮的天體。太陽每25.4天自轉(zhuǎn)一周（平均周期；赤道比高緯度自轉(zhuǎn)得快）每2億年繞銀河系中心公轉(zhuǎn)一周。太陽因自轉(zhuǎn)而呈輕微扁平狀，與完美球形相差0.001%,相當(dāng)于赤道半徑與極半徑相差6km（地球這一差值為21km，月球?yàn)?km，木星9000km，土星5500km）。差異雖然很小，但測量這一扁平性卻很重要，因?yàn)槿魏紊源笠稽c(diǎn)的扁平程度（哪怕是0.005%）將改變太陽引力對水星軌道的影響，而使根據(jù)水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)對廣義相對論所做的檢驗(yàn)成為不可信。2?多晶硅材料小知識多晶硅材料小知識A、太陽能級多晶硅料技術(shù)要求：總體要求：硅含量99.9999%含硼量：v0.20ppba含磷量：v0.90ppba含碳量：vl.OOppba金屬含量：v3O.OOppba金屬表面含量：v3O.OOppba尺寸大小要求：25mm---250mm多晶種類：P型電阻率：＞0.500hmcmB、 破碎半導(dǎo)體級硅片技術(shù)要求：半導(dǎo)體級碎硅片片子形狀為圓弧形碎片硅片厚度〉=400um型號為P型電阻率：＞0.500hmcmC、 小多晶硅技術(shù)要求型號為N型，電阻率大于50ohmcn,碳含量小于5*1016/cm3,氟含量小于5*1017/cm3塊狀為4mm不能有氧化物夾層和不熔物，最好為免洗料D、 直拉多晶硅技術(shù)要求磷檢為N型，電阻率大于100ohmcm,硼檢為P型，電阻率大于1000ohmcm.少婁載流子壽命大100um,碳含量小于1016cm3,氧含量小于1017cm3塊狀小于30mm不能有氧化物夾層和不熔物，最好為免洗料E、 區(qū)熔頭尾料技術(shù)要求N型，電阻率大于50chmom少數(shù)載流子壽命大于100“m塊狀大于30mm區(qū)熔頭尾料不能有氣泡，不能有與線圈接觸所造成的沾污，更不能有區(qū)熔過程的流硅或不熔物。最好為免洗料F、 直拉頭尾料（IC料），最好為免洗料N型，電阻率大于10ohmomP型，電阻率大于0.5ohmom塊狀大于30mm,片厚大于0.5mm直拉頭尾料不能氣泡，更不能有不熔物3?單晶硅性質(zhì)單晶硅具有金剛石晶格，晶體硬而脆，具有金屬光澤，能導(dǎo)電，但導(dǎo)電率不及金屬，且隨著溫度升高而增加，具有半導(dǎo)體性質(zhì)。單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料。在單晶硅中摻入微量的第貝A族元素，形成P型半導(dǎo)體，摻入微量的第VA族元素，形成N型，N型和P型半導(dǎo)體結(jié)合在一起，就可做成太陽能電池,將輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。在開發(fā)能源方面是一種很有前途的材料。4?單晶硅尺寸小識硅片直徑越大，技術(shù)要求越高，越有市場前景，價(jià)值也就越高。日本、美國和德國是主要的硅材料生產(chǎn)國。中國硅材料工業(yè)與日本同時(shí)起步，但總體而言，生產(chǎn)技術(shù)水平仍然相對較低，而且大部分為2.5、3、4、5英寸硅錠和小直徑硅片。中國消耗的大部分集成電路及其硅片仍然依賴進(jìn)口。但我國科技人員正迎頭趕上，于1998年成功地制造出了12英寸單晶硅，標(biāo)志著我國單晶硅生產(chǎn)進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期5?太陽能發(fā)電系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì)摘要：獨(dú)立太陽能發(fā)電系統(tǒng)需要進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)。介紹了一種簡明合理而又實(shí)用的最佳化設(shè)計(jì)方法。應(yīng)用目前國外常用的傾斜面上太陽輻照量的計(jì)算公式，根據(jù)不同的蓄電池維持天數(shù)，應(yīng)用能量平衡原理，得到相應(yīng)的太跳電池方陣最佳傾角，然后通過循環(huán)計(jì)算，得出一系列太陽能電池方陣和蓄電池容量的組合，再通過經(jīng)濟(jì)核算等，最后確定光伏系統(tǒng)的規(guī)模,編制了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，并進(jìn)行了實(shí)例計(jì)算。關(guān)鍵詞：優(yōu)化設(shè)計(jì)；光伏方陣；蓄電池；維持天數(shù)Theoptimumsizingofstand—alonephotovoltaicsystemsYANGJin—huan,GELiang,CHENZhong—hua,WANGZheng—hong(ShanghailnstituteofElectricPower,Shanghai200090,China)Abstract:Stand一alonephotovoltaicsystemsshouldbeofoptimumsizing.Thisarticleintroducesaconcise,rationalandpracti一calmethod.Themethodadoptsthecalculatingformulacurrentlyusedabroadfordeterminingthesolarradiationontiltedsur一face.Accordingtothedaysofautonomyandtheprincipleofenergyequilibrium,theoptimumtiltangleofphotovoltaicarrayisobtainedfirstandthenaseriesofcapacitycombinationsofphotovoltaicarrayandbatterybymeansofcyclecalculations.Thesizeofphotovoltaicsystemsisfinallydeterminedafterfurthereconomicaccounting.Arelevantcomputerprogramisworkedoutandacalculatedexamplepresented.Keywords：optimumsizing；photovoltaicarray；batteries；daysofautonomy1前言近年來太陽能(又稱光伏)發(fā)電得到了迅速的發(fā)展，在我國各種光伏系統(tǒng)及應(yīng)用產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了前所未有的可喜局面。然而稍加分析便可看出，很多產(chǎn)品都沒有經(jīng)過仔細(xì)的最佳化設(shè)計(jì)，有的系統(tǒng)和產(chǎn)品是照貓畫虎，以訛傳訛；有的則根本不符合光伏發(fā)電的基本規(guī)律和工作特點(diǎn)，以致不能保證長期穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，或者配置容量過大，造成大量浪費(fèi)，影響了光伏電源的推廣應(yīng)用。在現(xiàn)階段，太陽能電池的價(jià)格還較高,光伏系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)負(fù)載要求和當(dāng)?shù)氐臍庀蟮乩項(xiàng)l件進(jìn)行最佳化設(shè)計(jì)，通過科學(xué)的計(jì)算方法，達(dá)到可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳結(jié)合。然而，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)牽涉到的影響因素很多，關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，設(shè)計(jì)計(jì)算相當(dāng)困難。一些設(shè)計(jì)方法不是十分繁雜，就是不夠完善。我們在以前工作的基礎(chǔ)上［1］,進(jìn)一步做了修正和改進(jìn)，總結(jié)出了一種簡明合理而又實(shí)用的最佳化設(shè)計(jì)方法。光伏系統(tǒng)按供電方式大致可分為獨(dú)立系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)三大類，本文僅討論應(yīng)用最廣泛的獨(dú)立光伏系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì)。2技術(shù)條件1負(fù)載性質(zhì)獨(dú)立光伏系統(tǒng)是指沒有任何輔助電源，光伏發(fā)電是唯一電力來源的電源系統(tǒng)。實(shí)際負(fù)載的大小及使用情況等可能千變?nèi)f化，從全天使用時(shí)間上來區(qū)分，大致可分為白天、晚上和白天連晚上三種負(fù)載。對于僅在白天使用的負(fù)載，多數(shù)可以由光伏系統(tǒng)直接供電，減少了由于蓄電池充放電等引起的損耗，所配備的光伏系統(tǒng)容量可以適當(dāng)減小。全部晚上使用的負(fù)載其光伏系統(tǒng)所配備的容量就要相應(yīng)增加。白天連晚上的負(fù)載所需要的容量則在兩者之間。此外，從全年使用時(shí)間上來區(qū)分，大致又可分為均衡性負(fù)載、季節(jié)性負(fù)載和隨機(jī)性負(fù)載。為了簡化，對于月平均耗電量變化不超過10%的負(fù)載也可以當(dāng)作平均耗電量都相同的均衡性負(fù)載［2］。本文僅討論為均衡性負(fù)載供電的獨(dú)立光伏系統(tǒng)的最佳化設(shè)計(jì)。2影響因素的考慮影響光伏系統(tǒng)運(yùn)行的因素很多，關(guān)系十分復(fù)雜，有的書上甚至列舉了幾十個(gè)修正系數(shù)。實(shí)際上因?yàn)楝F(xiàn)場條件和運(yùn)行情況千變?nèi)f化，既無法事先逐一確定其大小，也完全沒有必要區(qū)分得如此細(xì)致，可將其組合成少量幾個(gè)必要的修正系數(shù)，如果需要還可加上一定的安全系數(shù)來處理。3太陽輻照量由于太陽輻射的隨機(jī)性，無法確定光伏系統(tǒng)安裝后方陣面上各個(gè)時(shí)段確切的太陽輻照量，只能根據(jù)氣象臺記錄的歷史資料作為參考。然而，通常氣象臺站提供的是水平面上的太陽輻照量，需要將其換算成傾斜方陣面上的輻照量。對于一般的光伏系統(tǒng)而言，只要計(jì)算傾斜面上的月平均太陽輻照量即可，不必考慮瞬時(shí)（通常是逐小時(shí)）太陽輻射通量。為了將水平面上的月平均太陽輻照量換算成傾斜面上月平均太陽輻照量，不少人還一直應(yīng)用Liu和Jordan在1962年提出的計(jì)算方法】3，4］。這種方法雖然計(jì)算比較簡單，但實(shí)際上只有在一年中的太陽二分點(diǎn)（三月和九月的春秋分）才是正確的。此方法用于朝向赤道的傾斜面上月平均散射輻照量的計(jì)算結(jié)果偏小?，F(xiàn)在國外通常采用Klien和Theilacker提出的計(jì)算傾斜面上月平均太陽輻照量的方法［5,6］，其計(jì)算方法是：其中：是傾斜面上月平均太陽輻照量與水平面上月平均太陽輻照量的比值；為水平面上月平均散射輻照量；為水平面上月平均總輻照量；卩為方陣傾角；p是地面反射率。其中：?ss為傾斜面上日落時(shí)角；?sr為傾斜面上日出時(shí)角；是水平面上日落時(shí)角。其中：少為當(dāng)?shù)鼐暥龋?是太陽赤緯；Y是方位角。對于朝向赤道的傾斜面，上述計(jì)算可以簡化，在北半球朝向正南的傾斜面上，其月平均太陽總輻照量與水平面上月平均總輻照量之比為：4方陣傾角固定式光伏方陣，應(yīng)盡可能朝向赤道傾斜安裝，這樣一是可以增加全年接收到的太陽輻照量，二還能提升冬季方陣面上的太陽輻照量，而同時(shí)降低夏季的輻照量。這對于以蓄電池為儲能裝置的獨(dú)立光伏系統(tǒng)是十分重要的?，F(xiàn)在，有不少太陽能草坪燈等類光伏產(chǎn)品的太陽電池采用水平安裝，這些產(chǎn)品本身容量比較緊張，更不應(yīng)該采用水平安裝的方式。對于光伏方陣的傾角，有些資料提出等于當(dāng)?shù)鼐暥?，或?dāng)?shù)鼐暥燃由?°?15°［7］,顯然這是不合適的。實(shí)際上，即使緯度相同的兩個(gè)地方，其太陽輻照量的大小及組成往往相差很大，如拉薩和重慶的緯度基本相同（僅差0.18。），而水平面上的太陽輻照量卻要相差一倍以上，顯然加上相同的度數(shù)作為方陣傾角是不妥當(dāng)?shù)?。不少資料提出了確定方陣最佳傾角的方法，然而由于現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，可以通過一定的計(jì)算方法，在滿足負(fù)載用電要求的條件下，比較各種不同的傾角所需配置的太陽電池方陣和蓄電池容量的大小，從而決定方陣的最佳傾角。事實(shí)上，設(shè)計(jì)時(shí)對于不同的蓄電池維持天數(shù)，要求的系統(tǒng)累計(jì)虧欠量不一樣，最佳傾角也不一定相同（見表1）,所以不必事先確定。5溫度影響眾所周知，在太陽電池溫度升高時(shí)，其開路電壓要下降，輸出功率會(huì)減少。所以，有些設(shè)計(jì)方法在最后確定方陣容量時(shí)，考慮太陽電池溫度系數(shù)的影響，從而增大容量［1,7］。然而，這種把方陣當(dāng)作全年都處在最高溫度下工作，顯然是個(gè)保守的方法。實(shí)際上，現(xiàn)在常用的36片太陽電池串聯(lián)為12V蓄電池充電的標(biāo)準(zhǔn)組件，已經(jīng)考慮了夏天溫度升高的影響。而且，通常夏天太陽輻射強(qiáng)度較大，方陣發(fā)電量常有盈余，完全可以彌補(bǔ)由于溫度升高所減少的電能，因此在計(jì)算太陽電池容量時(shí)可以不必考慮溫度的影響。在特殊情況下，只要增加系統(tǒng)的安全系數(shù)即可。不過在溫度較低時(shí)，蓄電池輸出容量要受到影響，在冬天工作溫度低于o°c時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加以考慮。6蓄電池維持天數(shù)通常是指沒有光伏方陣電力供應(yīng)的情況下，完全由蓄電池儲存的電量供給負(fù)載所能維持的天數(shù)。有的資料建議在3?6d中選取[8],也可參考當(dāng)?shù)啬昶骄B陰雨天數(shù)等因素而定。3獨(dú)立光伏系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)步驟1確定負(fù)載耗電量列出各種用電負(fù)載的耗電功率、工作電壓及平均每天使用時(shí)數(shù)，還要計(jì)入系統(tǒng)的輔助設(shè)備如控制器、逆變器等的耗電量。選擇蓄電池工作電壓V,算出負(fù)載平均日耗量QL(Ah/d).2計(jì)算方陣面上太陽輻照量輸入當(dāng)?shù)氐乩砑皻庀筚Y料，根據(jù)2.3節(jié)所介紹的方法，計(jì)算不同傾斜面上的全年平均太陽輻照量3算出各月發(fā)電盈虧量對于某個(gè)確定的傾角，方陣輸出的最小電流應(yīng)為：式中：ni為從方陣到蓄電池回路的輸入效率，包括方陣面上的灰塵遮蔽損失、性能失配、防反充二極管及線路損耗、蓄電池充電效率等；n2為由蓄電池到負(fù)載的放電回路效率，包括蓄電池放電效率、控制器和逆變器的效率及線路損耗等。同樣也可由方陣面上各月太陽輻照量中的最小值Ht?min得出方陣所需輸出的最大電流為：方陣實(shí)際工作電流應(yīng)在Imin和Imax之間，可先任意選取一中間值I,則方陣各月發(fā)電量為：如果△QVO,為虧欠量，表示該月發(fā)電量不足，需要由蓄電池提供部分儲存的電量。3.4確定累計(jì)虧欠量》l-AQiI以兩年為單位，列出各月發(fā)電盈虧量，如只有一個(gè)△QVO的連續(xù)虧欠期，則累計(jì)虧欠量即為該虧欠期內(nèi)各月虧欠量之和。如有兩個(gè)或以上的不連續(xù)△QV0的虧欠期，則累計(jì)虧欠量》l-AQiI應(yīng)扣除連續(xù)兩個(gè)虧欠期之間AQi為正的盈余量，最后得出累計(jì)虧欠量￡I-AQiI。3.5決定方陣輸出電流將nl與指定的蓄電池維持天數(shù)n相比較，若nl>n，則增大電流I,重新計(jì)算，反之亦然。直到n1=n,即得出方陣輸出電流Im。6求出方陣最佳傾角改變傾角，重復(fù)以上計(jì)算，進(jìn)行比較，得出最小的方陣輸出電流Im值，相應(yīng)的傾角即為方陣最佳傾角卩opt。7得出蓄電池及方陣容量這樣可以求出蓄電池容量為：其中：k為安全系數(shù)；Vb為蓄電池充電電壓；Vd為防反充二極管及線路等的壓降。8最終決定最佳搭配改變蓄電池維持天數(shù)n,重復(fù)以上計(jì)算，可得到一系列B-P組合。再根據(jù)產(chǎn)品型號及單價(jià)等因素，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，最后決定蓄電池及光伏方陣容量的最佳組合。9編制計(jì)算機(jī)程序我們根據(jù)以上原理及公式，用VC++語言編寫了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序，可以很方便地確定太陽電池組件功率及蓄電池的容量。4計(jì)算實(shí)例為上海地區(qū)設(shè)計(jì)一套光伏電源系統(tǒng)，每天平均用電量為5kWh,工作電壓為110V。查得上海地區(qū)20a以上的水平面上月平均太陽總輻照量和直接輻照量，少=31.17°,相應(yīng)參數(shù)分別取：p=0.2，nl=n2=0.9，DOD=0.8，k=1.15，設(shè)不同的蓄電池維持天數(shù)n,輸入計(jì)算機(jī)程序，可以得到一系列組合如表1。最后根據(jù)上海地區(qū)的連陰雨天數(shù)等因素綜合考慮，方陣傾角取43°,蓄電池容量用450Ah/110V，太陽電池方陣功率為2430Wp,用27塊90Wp組件9串3并組成。5結(jié)論獨(dú)立光伏系統(tǒng)必須進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，綜合考慮其可靠性和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，最終確定最佳的太陽電池方陣和蓄電池容量組合。計(jì)算傾斜面上月平均太陽輻照量，可采用Klien和Theilacker提出的計(jì)算方法。方陣的最佳傾角按照負(fù)載的性質(zhì)、當(dāng)?shù)氐臍庀蠹暗乩項(xiàng)l件以及滿足蓄電池維持天數(shù)等條件的不同而改變，可以通過比較不同角度時(shí)滿足負(fù)載要求的最小容量配置來確定。通常對于不同的蓄電池維持天數(shù)，其方陣的最佳傾角不一定相同。一般情況下，溫度對于光伏方陣工作的影響可以不必考慮6?硅片的化學(xué)清洗工藝硅片經(jīng)過不同工序加工后，其表面已受到嚴(yán)重沾污，一般講硅片表面沾污大致可分在三類:有機(jī)雜質(zhì)沾污：可通過有機(jī)試劑的溶解作用，結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來去除。顆粒沾污：運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來去除粒徑＞0.4gm顆粒，利用兆聲波可去除＞0.2gm顆粒。金屬離子沾污：必須采用化學(xué)的方法才能清洗其沾污。硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類：一類是沾污離子或原子通過吸附分散附著在硅片表面。另一類是帶正電的金屬離子得到電子后面附著（尤如“電鍍”）到硅片表面。硅拋光片的化學(xué)清洗目的就在于要去除這種沾污，一般可按下述辦法進(jìn)行清洗去除沾污。a.使用強(qiáng)氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。用無害的小直徑強(qiáng)正離子（如H+）來替代吸附在硅片表面的金屬離子，使之溶解于清洗液中。用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗，以排除溶液中的金屬離子。自1970年美國RCA實(shí)驗(yàn)室提出的浸泡式RCA化學(xué)清洗工藝得到了廣泛應(yīng)用，1978年RCA實(shí)驗(yàn)室又推出兆聲清洗工藝，近幾年來以RCA清洗理論為基礎(chǔ)的各種清洗技術(shù)不斷被開發(fā)出來，例如：⑴美國FSI公司推出離心噴淋式化學(xué)清洗技術(shù)。⑵美國原CFM公司推出的Full-Flowsystems封閉式溢流型清洗技術(shù)。⑶美國VERTEQ公司推出的介于浸泡與封閉式之間的化學(xué)清洗技術(shù)（例GoldfingerMach2清洗系統(tǒng)）。⑷美國SSEC公司的雙面檫洗技術(shù)（例M3304DSS清洗系統(tǒng)）。⑸曰本提出無藥液的電介離子水清洗技術(shù)（用電介超純離子水清洗）使拋光片表面潔

凈技術(shù)達(dá)到了新的水平。（6）以HF/O3為基礎(chǔ)的硅片化學(xué)清洗技術(shù)。目前常用H202作強(qiáng)氧化劑，選用HCL作為H+的來源用于清除金屬離子。SC-1是H2O2和NH40H的堿性溶液，通過H2O2的強(qiáng)氧化和NH40H的溶解作用，使有機(jī)物沾污變成水溶性化合物，隨去離子水的沖洗而被排除。由于溶液具有強(qiáng)氧化性和絡(luò)合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其變成高價(jià)離子,然后進(jìn)一步與堿作用，生成可溶性絡(luò)合物而隨去離子水的沖洗而被去除。為此用SC-1液清洗拋光片既能去除有機(jī)沾污，亦能去除某些金屬沾污。SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有極強(qiáng)的氧化性和絡(luò)合性，能與氧以前的金屬作用生成鹽隨去離子水沖洗而被去除。被氧化的金屬離子與CL-作用生成的可溶性絡(luò)合物亦隨去離子水沖洗而被去除在使用SC-1液時(shí)結(jié)合使用兆聲波來清洗可獲得更好的效果。7?光電幕墻產(chǎn)生電能的計(jì)算公式7?光電幕墻產(chǎn)生電能的計(jì)算公式:13]PS=HxAqxK （1）PS——光電幕墻（屋頂）每年生產(chǎn)的電能（MJ/a）；H——光電幕墻（屋頂）所在地區(qū)，每1太陽能一年的總輻射能（MJmT?a）,可參照圖3查??；A——光電幕墻（屋頂）光電面積（mJ；n—光電電池效率，建議如下：單晶硅：n=i2%多晶硅：n=io%非晶硅：n=8%K 參正系數(shù)；K=K1?K2?K3?K4?K5?K6各分項(xiàng)系數(shù)建議值如下：K1——光電電池長期運(yùn)行性能參正系數(shù)，Kl=0.8；K2——灰塵引起光電板透明度的性能參正系數(shù)，K2=0.9；K3——光電電池升溫導(dǎo)致功率下降參正系數(shù)，K3=0.9；K4——導(dǎo)電損耗參正系數(shù)，K4=0.95；K5——逆變器效率，K5=0.85；K6——光電模板朝向修正系數(shù)，其數(shù)值可參考表4選取。光電板朝向與傾角的修正系數(shù)K6表4幕墻方向 光電陣列與地平面的傾角0° 30°60°90°東93%90%78%55%南-東93%96%88%66%南93%100%91%68%南-西93%96%88%66%西93%90%78%55%8?太陽能電池功率計(jì)算太陽能交流發(fā)電系統(tǒng)是由太陽電池板、充電控制器、逆變器和蓄電池共同組成；太陽能直流發(fā)電系統(tǒng)則不包括逆變器。為了使太陽能發(fā)電系統(tǒng)能為負(fù)載提供足夠的電源，就要根據(jù)用電器的功率，合理選擇各部件。下面以100W輸出功率，每天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：1?首先應(yīng)計(jì)算出每天消耗的瓦時(shí)數(shù)（包括逆變器的損耗）：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%,則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。計(jì)算太陽能電池板：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過程中的損耗，太陽能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過程中，太陽能電池板的實(shí)際使用功率。9?太陽能發(fā)電系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)考慮因素太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池（組）組成。如輸出電源為交流220V或110V,還需要配置逆變器。各部分的作用為：（一） 太陽能電池板：太陽能電池板是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價(jià)值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能力轉(zhuǎn)換為電能，或送往蓄電池中存儲起來,或推動(dòng)負(fù)載工作。（二） 太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護(hù)、過放電保護(hù)的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關(guān)、時(shí)控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項(xiàng)；（三） 蓄電池：一般為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時(shí)將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時(shí)候再釋放出來。（四） 逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮的因素：1、 太陽能發(fā)電系統(tǒng)在哪里使用？該地日光輻射情況如何?2、 系統(tǒng)的負(fù)載功率多大？3、 系統(tǒng)的輸出電壓是多少，直流還是交流？4、 系統(tǒng)每天需要工作多少小時(shí)？5、 如遇到?jīng)]有日光照射的陰雨天氣，系統(tǒng)需連續(xù)供電多少天？6、 負(fù)載的情況，純電阻性、電容性還是電感性，啟動(dòng)電流多大？7、 系統(tǒng)需求的數(shù)量。10?單晶硅棒加工成單晶硅拋光硅片工藝流程加工流程單晶生長-切斷-外徑滾磨-平邊或V型槽處理-切片倒角f研磨 腐蝕-拋光-清洗-包裝切斷：目的是切除單晶硅棒的頭部、尾部及超出客戶規(guī)格的部分，將單晶硅棒分段成切片設(shè)備可以處理的長度，切取試片測量單晶硅棒的電阻率含氧量。切斷的設(shè)備：內(nèi)園切割機(jī)或外園切割機(jī)切斷用主要進(jìn)口材料：刀片外徑磨削：由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規(guī)定的直徑規(guī)格大，通過外徑滾磨可以獲得較為精確的直徑。外徑滾磨的設(shè)備：磨床平邊或V型槽處理：指方位及指定加工，用以單晶硅捧上的特定結(jié)晶方向平邊或V型。處理的設(shè)備：磨床及x—RAY繞射儀。切片：指將單晶硅棒切成具有精確幾何尺寸的薄晶片。切片的設(shè)備：內(nèi)園切割機(jī)或線切割機(jī)倒角：指將切割成的晶片稅利邊修整成圓弧形，防止晶片邊緣破裂及晶格缺陷產(chǎn)生，增加磊晶層及光阻層的平坦度。倒角的主要設(shè)備：倒角機(jī)研磨：指通過研磨能除去切片和輪磨所造的鋸痕及表面損傷層，有效改善單晶硅片的曲度、平坦度與平行度，達(dá)到一個(gè)拋光過程可以處理的規(guī)格。研磨的設(shè)備：研磨機(jī)（雙面研磨）主要原料：研磨漿料（主要成份為氧化鋁，鉻砂，水），滑浮液。腐蝕：指經(jīng)切片及研磨等機(jī)械加工后，晶片表面受加工應(yīng)力而形成的損傷層，通常采用化學(xué)腐蝕去除。腐蝕的方式：（A）酸性腐蝕，是最普遍被采用的。酸性腐蝕液由硝酸（HNO3）,氫氟酸（HF）,及一些緩沖酸（CH3COCH，H3PO4）組成。（B）堿性腐蝕，堿性腐蝕液由KOH或NaOH加純水組成。拋光：指單晶硅片表面需要改善微缺陷，從而獲得高平坦度晶片的拋光。拋光的設(shè)備：多片式拋光機(jī)，單片式拋光機(jī)。拋光的方式：粗拋：主要作用去除損傷層，一般去除量約在io—20um；精拋：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下主要原料：拋光液由具有SiO2的微細(xì)懸硅酸膠及NaOH（或KOH或NH4OH）組成，分為粗拋漿和精拋漿。清洗：在單晶硅片加工過程中很多步驟需要用到清洗，這里的清洗主要是拋光后的最終清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。清洗的方式：主要是傳統(tǒng)的RCA濕式化學(xué)洗凈技術(shù)。主要原料：H2SO4,H2O2，HF，NH4HOH，HCL損耗產(chǎn)生的原因A.多晶硅-單晶硅棒多晶硅加工成單晶硅棒過程中：如產(chǎn)生損耗是重?fù)綀宓琢?、頭尾料則無法再利用，只能當(dāng)成冶金行業(yè)如煉鐵、煉鋁等用作添加劑；如產(chǎn)生損耗是非重?fù)綀宓琢?、頭尾料可利用制成低檔次的硅產(chǎn)品，此部分應(yīng)按邊角料征稅。重?fù)搅鲜侵笇⒍嗑Ч柙霞敖咏柡土康碾s質(zhì)（種類有硼，磷，銻，砷。雜質(zhì)的種類依電阻的N或P型）放入石英坩堝內(nèi)溶化而成的料。重?fù)搅现饕糜谏a(chǎn)低電阻率（電阻率V0.011歐姆/厘米）的硅片。損耗：單晶拉制完畢后的堝底料約15%。單晶硅棒整形過程中的頭尾料約20%。單晶整形過程中（外徑磨削工序）由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規(guī)定的直徑規(guī)格大，通過外徑磨削可以獲得較為精確的直徑。損耗約10%-13%.11?光伏發(fā)電系統(tǒng)儲能專用鉛酸蓄電池近年來，太陽電池的光伏發(fā)電技術(shù)得到了世界各國的高度重視。從歐美的太陽能光伏“屋頂計(jì)劃”到我國的西部光伏發(fā)電項(xiàng)目。太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)顯示了其強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。隨著光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和低成本光伏組件的產(chǎn)業(yè)化，太陽能燈具、光伏電站和光伏戶用電源，均要求蓄電池供應(yīng)商能夠提供全天候運(yùn)行的蓄電池，而目前光伏系統(tǒng)多采用閥控式密封鉛酸蓄電池（以下簡稱鉛酸蓄電池縮寫為VRLAB）膠體鉛酸蓄電池和免維護(hù)鉛酸蓄電池（不是VRLA蓄電池）作為儲能電源。耐候性是指蓄電池適應(yīng)自然環(huán)境的特性。本文主要討論自然環(huán)境下溫度對蓄電池壽命、容量的影響及解決方法，以及儲能鉛酸蓄電池研究發(fā)展方向。上述三種產(chǎn)品在河北奧冠電源公司已批量生產(chǎn)，山東皇明太陽能公司做儲能蓄電池已配套應(yīng)用，現(xiàn)場試驗(yàn)效果很好。一、溫度對鉛酸蓄電池壽命的影響VRLA鉛酸蓄電池受溫度影響較大，按阿里紐斯原理，在大于40°C，溫度升高10度，壽命降低一倍，壽命終止的主要原因是：（一）硫酸電解液干涸；（二）熱失控；（三）內(nèi)部短路等。（一） 硫酸電解液干涸：硫酸電解液作為參加化學(xué)反應(yīng)的電解質(zhì)，在鉛酸蓄電池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸將造成電池容量降低，甚至失效。造成電池干涸失效這一因素是鉛酸電池所特有的。酸液干涸的原因：（1）氣體再化合的效率偏低，析氫析氧、水蒸發(fā)；（2）從電池殼體內(nèi)部向外滲水；（3）控制閥設(shè)計(jì)不當(dāng)；（4）充電設(shè)備與電池電壓不匹配，電池電壓過高、發(fā)熱、失水、干涸而失效。VRLA鉛酸蓄電池受到上述（1）（2）（3）（4）四種因素的影響，其中（2）（3）（4）三種因素引起的失水速度隨環(huán)境溫度的上升而加快，從而加速了鉛酸蓄電池以干涸方式失效。酸液干涸是影響VRLA鉛酸蓄電池壽命的致命因素，VRLA蓄電池不適于在35C以上高溫條件下使用。（二） 熱失控：蓄電池在充放電過程中一般都產(chǎn)生熱量。充電時(shí)正極產(chǎn)生的氧到達(dá)負(fù)極，與負(fù)極的絨面鉛反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如不及時(shí)導(dǎo)走就會(huì)使蓄電池溫度升高。蓄電池若在高溫環(huán)境下工作，其內(nèi)部積累的熱量就難以散發(fā)出去，就可能導(dǎo)致蓄電池產(chǎn)生過熱、水損失加劇，內(nèi)阻增大，更加發(fā)熱，產(chǎn)生惡性循環(huán)，逐步發(fā)展為熱失控，最終導(dǎo)致蓄電池失效。VRLA鉛酸蓄電池由于采用了貧液式緊裝配設(shè)計(jì)，隔板中保持著10%的孔隙酸液不能進(jìn)入，因而電池內(nèi)部的導(dǎo)熱性極差，熱容量極小oVRLA鉛酸蓄電池之所以在高溫環(huán)境下易發(fā)生熱失控，是由于安全閥排出的氣體量太少，難以帶走電池內(nèi)部積累的熱量。熱失控的巨熱將使蓄電池殼體發(fā)生嚴(yán)重變形、脹裂、蓄電池徹底失效。（三） 內(nèi)部短路：由于隔膜物質(zhì)的降解老化穿孔，活性物質(zhì)的脫落膨脹使兩極連接，或充電過程中生成枝晶穿透隔膜等引起內(nèi)部短路。深放電之后的蓄電池,其吸附式隔板易出現(xiàn)鉛絨或彌散型沉淀，或形成枝晶，導(dǎo)致正負(fù)極板微短路。由于VRLA鉛酸蓄電池的負(fù)極冗余設(shè)計(jì)，充電的初、中期充電效率比正極板充電效率高，所以在正極板析氧之前，負(fù)極已生成足夠的絨面鉛，用于使氧進(jìn)行再化合。在制作蓄電池過程中，以負(fù)極活性物質(zhì)的量作為控制因素，可以減緩電池性能的惡化。除此而外，目前在鉛酸蓄電池中還普遍采用添加劑，用以改善蓄電池性能，如添加鋅、鎘、鋰、鉆、銅、鎂、等金屬鹽或氧化物。這些添加劑均為強(qiáng)電解質(zhì)，在放電過程中其離子向負(fù)極遷移。這些金屬離子起化合配位作用，降低形成硫酸鉛的概率，既是形成了硫酸鉛，也比較松軟，易于軟化或還原。在電池的使用中，應(yīng)盡量保持溫度恒定，避免溫度的大起大落，減少枝晶析出產(chǎn)生的機(jī)會(huì)。綜上所述，高溫對蓄電池失水干涸、熱失控、正極板柵腐蝕和變形等都起到加速作用，低溫會(huì)引起負(fù)極鈍化失效，溫度波動(dòng)會(huì)加速鉛酸蓄電池內(nèi)部短路等等。這些都將影響電池壽命。二、溫度對鉛酸蓄電池容量的影響（一） 第一類早期容量損失鉛酸蓄電池容量突然損失的主要原因是阻擋層。由于Pb-Ca-Sn-A1合金再生缺陷和半導(dǎo)體效應(yīng)，正極活性物質(zhì)與板柵間形成了單項(xiàng)導(dǎo)電的阻擋層，導(dǎo)電層組成成分較為復(fù)雜并具有半導(dǎo)體特性的晶體，對溫度極為敏感，通過對腐蝕層的研究，改進(jìn)了電池的合金和鉛膏添加劑等半導(dǎo)體摻雜制造工藝，其原理是半導(dǎo)體晶體對純度極為敏感這一原理，一個(gè)ppm的摻雜能增加103的電導(dǎo)率，通過合理的摻雜工藝，這種失效模式基本上解決。（二） 第二類早期容量損失鉛酸蓄電池容量緩慢損失的主要原因是不是通常所見的板柵腐蝕硫酸鹽化或活性物質(zhì)軟化脫落等，而是由于多孔活性物質(zhì)膨脹引起顆粒之間互相隔絕，受溫度影響很大，由Pb02—PbS04軟化過程中膨脹收縮，引起的正極活性物松軟和絡(luò)合結(jié)構(gòu)的不可逆損壞，逐漸軟化脫落。造成正極板以較低的速度損失容量。（三） 第三類早期容量損失鉛酸蓄電池?zé)o法充電的主要原因是由于負(fù)極添加劑活性降低或損失，而使充電困難，充電接受能力差，再充電不足，從而導(dǎo)致負(fù)極板底部1/3處硫酸鹽化而造成的。在常溫10h--20h率放電時(shí)電池容量受限于正極，在低溫（-15°C以下）和高倍率（1h率以上）放電時(shí)電池容量受限于負(fù)極，低溫大電流放電或受高溫影響負(fù)極極易發(fā)生鈍化，其原因是放電過程中有大量的離子要在很短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入酸液，而形成晶核需要一些時(shí)間，這樣在電極表面的呈現(xiàn)過大的飽和度，與正常放電電流密度相比就能夠形成數(shù)量多而尺寸小的晶核，使得電極表面變成孔隙小的致密層，阻礙放電反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，類似于部分放電量消耗于這種硫酸鉛鹽層上。高溫促使負(fù)極添加劑的分解或溶解在電解液中而早期損失，使負(fù)極絨面鉛鈍化。在低溫狀態(tài)，溶解度明顯降低，即使放電電流與低溫低濃度時(shí)相同、放電時(shí)產(chǎn)生的速度不變，但相對于低平衡溶解度來說提高了飽和度。在低溫狀態(tài)，還導(dǎo)致酸液的粘度增加，導(dǎo)致酸擴(kuò)散速度下降，增大蓄電池的內(nèi)阻，高速傳質(zhì)性能變壞。鈍化層厚度與硫酸鉛的結(jié)晶尺寸、孔隙率和孔徑結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與硫酸鉛的溶解度以及鉛電極表面溶液飽和度有關(guān)。在低溫及電流密度、硫酸濃度高時(shí)，使負(fù)極表面溶液飽和度過高，鈍化層隨之變厚。所以很易造成蓄電池因放電困難而失效。負(fù)極板的鈍化表現(xiàn)為既充不進(jìn)電也放不出電。溫度對上述（一）（二）（三）諸因素影響的機(jī)理及程度涉及到電化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)動(dòng)力學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、金屬物理學(xué)等方面的理論，仍在進(jìn)一步研究之中。但高溫確實(shí)會(huì)使蓄電池中的添加劑氧化失效，引起活性物質(zhì)脫落，負(fù)極鈍化使蓄電池早期的容量衰減速度加快。這種早期容量衰減，將導(dǎo)致鉛酸蓄電池壽命縮短，可靠性變差。（四） 正極板腐蝕根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)原理，環(huán)境溫度過高，鉛酸蓄電池放電深度越大，電解液密度越高，板柵腐蝕越劇烈；儲存時(shí)間愈長，腐蝕層越厚。伴隨著板柵腐蝕而產(chǎn)生板柵變形拉伸，其結(jié)果使板柵抗張強(qiáng)度變小?；钚晕镔|(zhì)脫落，當(dāng)腐蝕產(chǎn)物變得很厚或板柵變得相當(dāng)薄時(shí)，板柵電阻增大，使電池容量下降，直至蓄電池失效。如前所述，由于蓄電池是一個(gè)電化學(xué)容器，對環(huán)境溫度變化極為敏感，環(huán)境溫度既影響蓄電池的壽命也影響蓄電池的容量，這兩者是密不可分的。12?蓄電池簡介1.什么是蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，必要時(shí)又將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放出去的裝置稱為蓄電池。以金屬鉛和硫酸為主要材料的蓄電池稱為鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池按其用途可分為:起動(dòng)用、蓄電池車用、鐵路客車用、摩托車用、航標(biāo)燈用蓄電池等。目前廣泛使用的后備電池主要是免維護(hù)的全密封鉛酸蓄電池，電池密封，無須加水維護(hù)。太陽能燈具配備的就是全密封免維護(hù)鉛酸蓄電池。2?蓄電池的選用（1）蓄電池的選用原則A：按需選擇的原則根據(jù)自己的需要，計(jì)算出需要的電池容量與數(shù)量。B：安全的選擇原則出于安全的原則,應(yīng)該選擇有一定品牌的蓄電池廠家，選擇有技術(shù)力量以及服務(wù)好的經(jīng)銷代理商。C：性價(jià)比選擇的原則根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量,有的蓄電池壽命只有2年,有的蓄電池壽命長達(dá)10年，進(jìn)行比較選擇最適合用戶的蓄電池。（2）蓄電池的容量計(jì)算蓄電池的容量必須是以所定的電壓、所定的時(shí)間可向負(fù)載提供的容量。具有深放電功能的蓄電池，其電量的計(jì)量單位一般為安培小時(shí)（Ah），它表明在單位時(shí)間（通常為20小時(shí)）能夠提供的電流值--（20小時(shí)）率容量。如何根據(jù)使用的燈具來確定蓄電池的容量，簡單的方法就是將其的功率乘以蓄電池每次充電間隔之間的使用時(shí)間。得出結(jié)果的單位為瓦時(shí)，將瓦時(shí)除以其額定電壓，就可以將瓦時(shí)轉(zhuǎn)換為安時(shí)。按這種情況選擇，蓄電池就將電放盡，而一般蓄電池放電的理想狀態(tài)為0%，應(yīng)將其予以考慮來選擇蓄電池。蓄電池的電量(安時(shí))越大，供電能力就越強(qiáng)，蓄電池過度放電的可能性就越小。3?蓄電池的使用和維護(hù)電池密封，一方面帶來很多好處，但同時(shí)也給觀測和維護(hù)帶來困難。"免維護(hù)"這一名詞給使用者帶來認(rèn)識上的誤區(qū)，導(dǎo)致使用者放松對蓄電池的日常維護(hù)和管理。因此，正確使用和維護(hù)蓄電池是十分重要的。如果條件允許，使其工作在正常的溫度中(15?20°C)兩塊蓄電池聯(lián)接的方法為：將蓄電池的正極與正極、負(fù)極與負(fù)極聯(lián)接。這樣蓄電池的電量就會(huì)增加一倍，而電壓與一塊蓄電池的電壓一樣。蓄電池兩極柱切不可短路(碰頭)。對于新安裝的蓄電池或大修后的第一次充電，一般都要進(jìn)行一次較長時(shí)間的充電，為初充電，應(yīng)按額定容量1/10的電流來進(jìn)行充電。安裝前必須測量蓄電池是否充足，如電力不足，請?jiān)陉柟獬渥愕牡胤綄π铍姵剡M(jìn)行8-16小時(shí)以上充電或者用交流電先把電池充足，應(yīng)嚴(yán)格避免過放充電。用交流電正常充電時(shí)，最好采用分級充電方式，即在充電初期用較大電流的恒流均充，充到均充電壓并恒壓一定時(shí)間后改用常規(guī)的恒壓浮充方式。保持蓄電池本身的清潔。安裝好的蓄電池極柱應(yīng)涂上凡士林，防止腐蝕極柱。為蓄電池配置在線監(jiān)測管理技術(shù)，對蓄電池進(jìn)行內(nèi)阻在線測量與分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)蓄電池的缺陷，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)。在冬季應(yīng)預(yù)防蓄電池凍裂，夏季應(yīng)將蓄電池放于通風(fēng)陰冷處，避免陽光直曬。4?影響蓄電池使用壽命的主要影響因素影響蓄電池(主要指免維護(hù)的鉛酸蓄電池)使用壽命的因素主要有以下幾個(gè)方面：環(huán)境溫度：過高的環(huán)境溫度是影響蓄電池使用壽命的典型因素，一般蓄電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境溫度是在15?20C，隨著溫度的升高，蓄電池的放電能力也有所提高，但環(huán)境溫度一旦超過25C，只要溫度每升高10C，蓄電池的使用壽命就會(huì)減少一半。例如蓄電池的使用壽命是6年，環(huán)境溫度為35C，那么其壽命就只有3年了，如果溫度再升高10C達(dá)到45C，其壽命就只有1.5年了。過度放電：蓄電池被過度放電是影響蓄電池使用壽命的另一重要因素。蓄電池的壽命取決于其放電深度，放電深度越大，使用壽命就越短。當(dāng)蓄電池被過度放電到輸出電壓為零時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部有大量的硫酸鉛被吸付到電池的陰極表面，形成電池陰極的"硫酸鹽化"。由于硫酸鉛本身是一種絕緣體，它的形成必將對電池的充、放電性能產(chǎn)生不好的影響。因此，在陰極板上形成的硫酸鹽越多，電池的內(nèi)阻越大，電池的充、放電性能就越差，其使用壽命就越短。不能完全放電，避免過度放電，最好放電的幅度在30%?50%之間。板柵的腐蝕與增長：板柵腐蝕是影響蓄電池使用壽命的重要原因。如果電池使用不當(dāng)，長期處于過充電狀態(tài)，那么電池的柵板就會(huì)變薄，容量降低，會(huì)縮短使用壽命。浮充電狀態(tài)對蓄電池使用壽命的影響：目前，蓄電池大多數(shù)都處于長期的浮充電狀態(tài)下，只充電，不放電，這種工作狀態(tài)極不合理。大量運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料表明，這樣會(huì)造成蓄電池的陽極極板鈍化，使蓄電池內(nèi)阻急劇增大，使蓄電池的實(shí)際容量(A.h)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其標(biāo)準(zhǔn)容量，從而導(dǎo)致蓄電池所能提供的實(shí)際后備供電時(shí)間大大縮短，減少其使用壽命。失水：蓄電池失水也是影響其使用壽命的因素之一，蓄電池失水會(huì)導(dǎo)致電解液比重增加，電池柵板的腐蝕，使蓄電池的活性物質(zhì)減少，從而使蓄電池的容量降低而導(dǎo)致其使用壽命減少。初充電是否良好，將嚴(yán)重地影響蓄電池的壽命。必須處于滿負(fù)荷充電狀態(tài)，不充分充電將會(huì)降低電池的壽命。將不同生產(chǎn)廠商或不同安時(shí)的蓄電池聯(lián)接在一起的做法是不可取的。因?yàn)檫@樣會(huì)減少蓄電池的使用壽命。5?蓄電池的充電方式：半定電流充電方式(簡單方式)此種方式，操作簡便，廣泛適用于循環(huán)使用之電池。充電器由變壓器、二極體、電阻組成的，這些元件中產(chǎn)生的阻抗來確保充電電流不過充電。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單，所以制造成本較低。以這種方式，在充電過程中，電池電壓上升則充電電流會(huì)下降。在此有一個(gè)問題，當(dāng)電池在充電最后階段仍以較大電流充電會(huì)造成過充現(xiàn)象，注意避免超出充電時(shí)間規(guī)定。定電流充電方式此方式，充電時(shí)間和充電量很容易計(jì)算，但需要一個(gè)昂貴的電路來進(jìn)行精確計(jì)算定電流，因此，此方式并不常用。定電壓充電方式(定電流、定電壓充電方式)此方式是以定電壓來提供電池一定電壓的方式。此方式利用與電池不同的電壓來對電池充電。充電電流最初很大，逐漸減小至它充電結(jié)束。它需要根據(jù)蓄電池充電和溫度特性來設(shè)置充電電壓。電壓不準(zhǔn)確將導(dǎo)致過充電或充電不飽和。大容量充電單位，剛開始會(huì)有大電流，這將導(dǎo)致成本的增高。限制初始電流的定電流定電壓充電方式廣泛應(yīng)用于循環(huán)和浮充使用的蓄電池13?光伏太陽能技術(shù)太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源.也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán)境污染。在太陽能的有效利用當(dāng)中；大陽能光電利用是近些年來發(fā)展最快，最具活力的研究領(lǐng)域，是其中最受矚目的項(xiàng)目之一。為此，人們研制和開發(fā)了太陽能電池。制作太陽能電池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)，根據(jù)所用材料的不同，太陽能電池可分為:1、硅太陽能電池；2、以無機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多兀化合物為材料的電池；3、功能咼分子材料制備的大陽能電池:4、納米晶太陽能電池等。不論以何種材料來制作電池，對太陽能電池材料一般的要求有:1、半導(dǎo)體材料的禁帶不能太寬；②要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率：3、材料本身對環(huán)境不造成污染；4、材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定。基于以上幾個(gè)方面考慮，硅是最理想的太陽能電池材料，這也是太陽能電池以硅材料為主的主要原因。但隨著新材料的不斷開發(fā)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，以其它村料為基礎(chǔ)的太陽能電池也愈來愈顯示出誘人的前景。本文簡要地綜述了太陽能電池的種類及其研究現(xiàn)狀，并討論了太陽能電池的發(fā)展及趨勢。1硅系太陽能電池1.1單晶硅太陽能電池硅系列太陽能電池中，單晶硅大陽能電池轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)也最為成熟。高性能單晶硅電池是建立在高質(zhì)量單晶硅材料和相關(guān)的成熱的加工處理工藝基礎(chǔ)上的?，F(xiàn)在單晶硅的電地工藝己近成熟，在電池制作中，一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)，開發(fā)的電池主要有平面單晶硅電池和刻槽埋柵電極單晶硅電池。提高轉(zhuǎn)化效率主要是*單晶硅表面微結(jié)構(gòu)處理和分區(qū)摻雜工藝。在此方面，德國夫朗霍費(fèi)費(fèi)萊堡太陽能系統(tǒng)研究所保持著世界領(lǐng)先水平。該研究所采用光刻照相技術(shù)將電池表面織構(gòu)化，制成倒金字塔結(jié)構(gòu)。并在表面把一13nm。厚的氧化物鈍化層與兩層減反射涂層相結(jié)合.通過改進(jìn)了的電鍍過程增加?xùn)艠O的寬度和高度的比率：通過以上制得的電池轉(zhuǎn)化效率超過23%,是大值可達(dá)23.3%。Kyocera公司制備的大面積（225cm2）單電晶太陽能電池轉(zhuǎn)換效率為19.44%,國內(nèi)北京太陽能研究所也積極進(jìn)行高效晶體硅太陽能電池的研究和開發(fā)，研制的平面高效單晶硅電池（2cmX2cm）轉(zhuǎn)換效率達(dá)到19.79%,刻槽埋柵電極晶體硅電池（5cmX5cm）轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.6%。單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率無疑是最高的，在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于受單晶硅材料價(jià)格及相應(yīng)的繁瑣的電池工藝影響，致使單晶硅成本價(jià)格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困難的。為了節(jié)省高質(zhì)量材料，尋找單晶硅電池的替代產(chǎn)品，現(xiàn)在發(fā)展了薄膜太陽能電池,其中多晶硅薄膜太陽能電池和非晶硅薄膜太陽能電池就是典型代表。1.2多晶硅薄膜太陽能電池通常的晶體硅太陽能電池是在厚度350?450“^勺高質(zhì)量硅片上制成的，這種硅片從提拉或澆鑄的硅錠上鋸割而成。因此實(shí)際消耗的硅材料更多。為了節(jié)省材料，人們從70年代中期就開始在廉價(jià)襯底上沉積多晶硅薄膜，但由于生長的硅膜晶粒大小，未能制成有價(jià)值的太陽能電池。為了獲得大尺寸晶粒的薄膜，人們一直沒有停止過研究，并提出了很多方法。目前制備多晶硅薄膜電池多采用化學(xué)氣相沉積法，包括低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）和等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）工藝。此外，液相外延法（LPPE）和濺射沉積法也可用來制備多晶硅薄膜電池。化學(xué)氣相沉積主要是以SiH2C12、SiHC13、Sicl4或SiH4,為反應(yīng)氣體，在一定的保護(hù)氣氛下反應(yīng)生成硅原子并沉積在加熱的襯底上，襯底材料一般選用Si、SiO2、Si3N4等。但研究發(fā)現(xiàn)，在非硅襯底上很難形成較大的晶粒并且容易在晶粒間形成空隙。解決這一問題辦法是先用LPCVD在襯底上沉熾一層較薄的非晶硅層，再將這層非晶硅層退火，得到較大的晶粒，然后再在這層籽晶上沉積厚的多晶硅薄膜，因此，再結(jié)晶技術(shù)無疑是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前采用的技術(shù)主要有固相結(jié)晶法和中區(qū)熔再結(jié)晶法。多晶硅薄膜電池除采用了再結(jié)晶工藝外，另外采用了幾乎所有制備單晶硅太陽能電池的技術(shù)，這樣制得的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率明顯提高。德國費(fèi)萊堡太陽能研究所采用區(qū)館再結(jié)晶技術(shù)在FZSi襯底上制得的多晶硅電池轉(zhuǎn)換效率為19%,日本三菱公司用該法制備電池，效率達(dá)16.42%。液相外延（LPE）法的原理是通過將硅熔融在母體里，降低溫度析出硅膜。美國Astropower公司采用LPE制備的電池效率達(dá)12.2%。中國光電發(fā)展技術(shù)中心的陳哲良采用液相外延法在冶金級硅片上生長出硅晶粒，并設(shè)計(jì)了一種類似于晶體硅薄膜太陽能電池的新型太陽能電池，稱之為“硅?！碧柲茈姵兀嘘P(guān)性能方面的報(bào)道還未見到。多晶硅薄膜電池由于所使用的硅遠(yuǎn)較單晶硅少，又無效率衰退問題，并且有可能在廉價(jià)襯底材料上制備，其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池，而效率高于非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會(huì)在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。1.3非晶硅薄膜太陽能電池開發(fā)太陽能電池的兩個(gè)關(guān)鍵問題就是：提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本。由于非晶硅薄膜太陽能電池的成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)，普遍受到人們的重視并得到迅速發(fā)展，其實(shí)早在70年代初，Carlson等就已經(jīng)開始了對非晶硅電池的研制工作，近幾年它的研制工作得到了迅速發(fā)展，目前世界上己有許多家公司在生產(chǎn)該種電池產(chǎn)品。非晶硅作為太陽能材料盡管是一種很好的電池材料，但由于其光學(xué)帶隙為1.7eV,使得材料本身對太陽輻射光譜的長波區(qū)域不敏感，這樣一來就限制了非晶硅太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。此外,其光電效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，即所謂的光致衰退S一W效應(yīng)，使得電池性能不穩(wěn)定。解決這些問題的這徑就是制備疊層太陽能電池，疊層太陽能電池是由在制備的p、i、n層單結(jié)太陽能電池上再沉積一個(gè)或多個(gè)P-i-n子電池制得的。疊層太陽能電池提高轉(zhuǎn)換效率、解決單結(jié)電池不穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題在于：①它把不同禁帶寬度的材科組臺在一起，提高了光譜的響應(yīng)范圍；②頂電池的i層較薄，光照產(chǎn)生的電場強(qiáng)度變化不大，保證i層中的光生載流子抽出；③底電池產(chǎn)生的載流子約為單電池的一半，光致衰退效應(yīng)減?。虎墀B層太陽能電池各子電池是串聯(lián)在一起的。非晶硅薄膜太陽能電池的制備方法有很多，其中包括反應(yīng)濺射法、PECVD法、LPCVD法等，反應(yīng)原料氣體為H2稀釋的SiH4,襯底主要為玻璃及不銹鋼片，制成的非晶硅薄膜經(jīng)過不同的電池工藝過程可分別制得單結(jié)電池和疊層太陽能電池。目前非晶硅太陽能電池的研究取得兩大進(jìn)展:第一、三疊層結(jié)構(gòu)非晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率達(dá)到13%，創(chuàng)下新的記錄；第二?三疊層太陽能電池年生產(chǎn)能力達(dá)5MW。美國聯(lián)合太陽能公司（VSSC）制得的單結(jié)太陽能電池最高轉(zhuǎn)換效率為9.3%,三帶隙三疊層電池最高轉(zhuǎn)換效率為13%，見表1上述最高轉(zhuǎn)換效率是在小面積（0.25cm2）電池上取得的。曾有文獻(xiàn)報(bào)道單結(jié)非晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率超過12.5%，日本中央研究院采用一系列新措施，制得的非晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率為13.2%。國內(nèi)關(guān)于非晶硅薄膜電池特別是疊層太陽能電池的研究并不多，南開大學(xué)的耿新華等采用工業(yè)用材料，以鋁背電極制備出面積為20X20cm2、轉(zhuǎn)換效率為8.28%的a-Si/a-Si疊層太陽能電池。非晶硅太陽能電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率和較低的成本及重量輕等特點(diǎn)，有著極大的潛力。但同時(shí)由于它的穩(wěn)定性不高，直接影響了它的實(shí)際應(yīng)用。如果能進(jìn)一步解決穩(wěn)定性問題及提高轉(zhuǎn)換率問題，那么，非晶硅大陽能電池?zé)o疑是太陽能電池的主要發(fā)展產(chǎn)品之一。2多元化合物薄膜太陽能電池為了尋找單晶硅電池的替代品，人們除開發(fā)了多晶硅、非晶硅薄膜太陽能電池外，又不斷研制其它材料的太陽能電池。其中主要包括砷化鎵III-V族化合物、硫化鎘、硫化鎘及銅錮硒薄膜電池等。上述電池中，盡管硫化鎘、碲化鎘多晶薄膜電池的效率較非晶硅薄膜太陽能電池效率高，成本較單晶硅電池低，并且也易于大規(guī)模生產(chǎn)，但由于鎘有劇毒，會(huì)對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，因此，并不是晶體硅太陽能電池最理想的替代砷化鎵III-V化合物及銅銦硒薄膜電池由于具有較高的轉(zhuǎn)換效率受到人們的普遍重視。GaAs屬于III-V族化合物半導(dǎo)體材料，其能隙為1.4eV，正好為高吸收率太陽光的值，因此，是很理想的電池材料。GaAs等III-V化合物薄膜電池的制備主要采用MOVPE和LPE技術(shù)，其中MOVPE方法制備GaAs薄膜電池受襯底位錯(cuò)、反應(yīng)壓力、III-V比率、總流量等諸多參數(shù)的影響。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等電池材料也得到了開發(fā)。1998年德國費(fèi)萊堡太陽能系統(tǒng)研究所制得的GaAs太陽能電池轉(zhuǎn)換效率為24.2%,為歐洲記錄。首次制備的GaInP電池轉(zhuǎn)換效率為14.7%.見表2。另外，該研究所還采用堆疊結(jié)構(gòu)制備GaAs,Gasb電池，該電池是將兩個(gè)獨(dú)立的電池堆疊在一起，GaAs作為上電池，下電池用的是Gasb，所得到的電池效率達(dá)到31.1%。銅銦硒CuInSe2簡稱CIC。CIS材料的能降為1.leV,適于太陽光的光電轉(zhuǎn)換，另外，CIS薄膜太陽電池不存在光致衰退問題。因此，CIS用作高轉(zhuǎn)換效率薄膜太陽能電池材料也引起了人們的注目。CIS電池薄膜的制備主要有真空蒸鍍法和硒化法。真空蒸鍍法是采用各自的蒸發(fā)源蒸鍍銅、銦和硒，硒化法是使用H2Se疊層膜硒化，但該法難以得到組成均勻的CIS。CIS薄膜電池從80年代最初8%的轉(zhuǎn)換效率發(fā)展到目前的15%左右。日本松下電氣工業(yè)公司開發(fā)的摻鎵的CIS電池，其光電轉(zhuǎn)換效率為15.3%（面積1cm2）。1995年美國可再生能源研究室研制出轉(zhuǎn)換效率為17.l%的CIS太陽能電池，這是迄今為止世界上該電池的最高轉(zhuǎn)換效率。預(yù)計(jì)到2000年CIS電池的轉(zhuǎn)換效率將達(dá)到20%，相當(dāng)于多晶硅太陽能電池。CIS作為太陽能電池的半導(dǎo)體材料，具有價(jià)格低廉、性能良好和工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，將成為今后發(fā)展太陽能電池的一個(gè)重要方向。唯一的問題是材料的來源，由于銦和硒都是比較稀有的元素，因此，這類電池的發(fā)展又必然受到限制。3聚合物多層修飾電極型太陽能電池在太陽能電池中以聚合物代替無機(jī)材料是剛剛開始的一個(gè)太陽能電池制造的研究方向。其原理是利用不同氧化還原型聚合物的不同氧化還原電勢，在導(dǎo)電材料（電極）表面進(jìn)行多層復(fù)合，制成類似無機(jī)P—N結(jié)的單向?qū)щ娧b置。其中一個(gè)電極的內(nèi)層由還原電位較低的聚合物修飾，外層聚合物的還原電位較高，電子轉(zhuǎn)移方向只能由內(nèi)層向外層轉(zhuǎn)移；另一個(gè)電極的修飾正好相反，并且第一個(gè)電極上兩種聚合物的還原電位均高于后者的兩種聚合物的還原電位。當(dāng)兩個(gè)修飾電極放入含有光敏化劑的電解波中時(shí).光敏化劑吸光后產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移到還原電位較低的電極上，還原電位較低電極上積累的電子不能向外層聚合物轉(zhuǎn)移，只能通過外電路通過還原電位較高的電極回到電解液，因此外電路中有光電流產(chǎn)生。由于有機(jī)材料柔性好，制作容易，材料來源廣泛，成本底等優(yōu)勢，從而對大規(guī)模利用太陽能，提供廉價(jià)電能具有重要意義。但以有機(jī)材料制備太陽能電池的研究僅僅剛開始，不論是使用壽命，還是電池效率都不能和無機(jī)材料特別是硅電池相比。能否發(fā)展成為具有實(shí)用意義的產(chǎn)品，還有待于進(jìn)一步研究探索。4納米晶化學(xué)太陽能電池在太陽能電池中硅系太陽能電池?zé)o疑是發(fā)展最成熟的，但由于成本居高不下，遠(yuǎn)不能滿足大規(guī)模推廣應(yīng)用的要求。為此，人們一直不斷在工藝、新材料、電池薄膜化等方面進(jìn)行探索，而這當(dāng)中新近發(fā)展的納米TiO2晶體化學(xué)能太陽能電池受到國內(nèi)外科學(xué)家的重視。自瑞士Gratzel教授研制成功納米TiO2化學(xué)大陽能電池以來，國內(nèi)一些單位也正在進(jìn)行這方面的研究。納米晶化學(xué)太陽能電池（簡稱NPC電池）是由一種在禁帶半導(dǎo)體材料修飾、組裝到另一種大能隙半導(dǎo)體材料上形成的，窄禁帶半導(dǎo)體材料采用過渡金屬Ru以及Os等的有機(jī)化合物敏化染料，大能隙半導(dǎo)體材料為納米多晶TiO2并制成電極，此外NPC電池還選用適當(dāng)?shù)难趸贿€原電解質(zhì)。納米晶TiO2工作原理：染料分子吸收太陽光能躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，電子快速注入到緊鄰的TiO2導(dǎo)帶，染料中失去的電子則很快從電解質(zhì)中得到補(bǔ)償，進(jìn)入TiO2導(dǎo)帶中的電于最終進(jìn)入導(dǎo)電膜，然后通過外回路產(chǎn)生光電流。納米晶TiO2太陽能電池的優(yōu)點(diǎn)在于它廉價(jià)的成本和簡單的工藝及穩(wěn)定的性能。其光電效率穩(wěn)定在10%以上，制作成本僅為硅太陽電池的1/5?1/10.壽命能達(dá)到2O年以上。但由于此類電池的研究和開發(fā)剛剛起步，估計(jì)不久的將來會(huì)逐步走上市場。5太陽能電池的發(fā)展趨勢從以上幾個(gè)方面的討論可知，作為太陽能電池的材料,III-V族化合物及CIS等系由稀有元素所制備，盡管以它們制成的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率很高，但從材料來源看，這類太陽能電池將來不可能占據(jù)主導(dǎo)地位。而另兩類電池納米晶太陽能電池和聚合物修飾電極太陽能電地存在的問題，它們的研究剛剛起步，技術(shù)不是很成熟，轉(zhuǎn)換效率還比較低，這兩類電池還處于探索階段，短時(shí)間內(nèi)不可能替代應(yīng)系太陽能電池。因此，從轉(zhuǎn)換效率和材料的來源角度講，今后發(fā)展的重點(diǎn)仍是硅太陽能電池特別是多晶硅和非晶硅薄膜電池。由于多晶硅和非晶硅薄膜電池具有較高的轉(zhuǎn)換效率和相對較低的成本，將最終取代單晶硅電池，成為市場的主導(dǎo)產(chǎn)品。提高轉(zhuǎn)換效率和降低成本是太陽能電池制備中考慮的兩個(gè)主要因素，對于目前的硅系太陽能電池，要想再進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率是比較困難的。因此，今后研究的重點(diǎn)除繼續(xù)開發(fā)新的電池材料外應(yīng)集中在如何降低成本上來，現(xiàn)有的高轉(zhuǎn)換效率的太陽能電池是在高質(zhì)量的硅片上制成的，這是制造硅太陽能電池最費(fèi)錢的部分。因此，在如何保證轉(zhuǎn)換效率仍較高的情況下來降低襯底的成本就顯得尤為重要。也是今后太陽能電池發(fā)展急需解決的問題。近來國外曾采用某些技術(shù)制得硅條帶作為多晶硅薄膜太陽能電池的基片，以達(dá)到降低成本的目的，效果還是比較現(xiàn)想的14.太陽能資源可利用的數(shù)據(jù)分析我國太陽能資源豐富，年照時(shí)數(shù)在2000小時(shí)以上的地區(qū)占國土面積的三分之二。從北緯55度到15度都遍布著太陽光源的照射，年均有效日的照射時(shí)間在9小時(shí)以上，太陽確實(shí)給了人類的恩惠。以沐浴而言，一般國產(chǎn)太陽熱水器每次每人為）.26元，而世界名牌效率高的燃?xì)饣螂姛崴髅看蚊咳藶?.75元,可以看出恩惠的廣度。但是由于我國地域遼闊，各地區(qū)日照的時(shí)數(shù)在夏冬季相差甚大，眾多的太陽熱水器生產(chǎn)廠商在制造、銷售或用戶的使用過程中,不太注意我國各地區(qū)的太陽光源的有效日照數(shù)據(jù)，使得用戶在使用過程中出現(xiàn)了一系列的不如意現(xiàn)象，這或多或少地給這個(gè)行業(yè)帶來了負(fù)面的影響?，F(xiàn)筆者就自己的工作實(shí)踐，得出太陽能資源可利用的數(shù)據(jù)分析，在此與大家共享。太陽光源的日照有效時(shí)間的確定日出與日落過程（即有光的過程），并非是太陽光熱、光電的產(chǎn)生過程。我們分析了北緯15度（海南島）至55度（漠河）的太陽有效照射時(shí)間的相關(guān)數(shù)據(jù)（見附表一、二）經(jīng)測算發(fā)現(xiàn)，夏季南方（北緯32?15度）的太陽有效照射時(shí)間為10.75?10.26小時(shí)，照度較強(qiáng)；北方（北緯55?32度）為11.5?10.75小時(shí)。冬季，南方（北緯32?15度）太陽有效照射時(shí)間為10.08?11.23小時(shí)，北方（北緯55?32度）為7.18?10.08小時(shí)?？偟挠行照諘r(shí)間是滿意的。太陽光源對被照物的有效照射角由于地球地軸的傾斜，使得自北緯15?55度間，各地區(qū)的日出方位角與日沒方位角存在很大差距，夏冬季太陽對被照物的有效照射角迥然不同，這一點(diǎn)對光熱、光電效應(yīng)的影響很大（見圖一、二）夏季就以6月18?23日為例（圖二），北緯55度的日出方位角為44度，日沒方位角為316度，日照時(shí)間為19小時(shí)42分。日照方位角為272度，但有效照射角為180度，有效日照時(shí)數(shù)為11.49小時(shí)；北緯15度的日出方位角為66度，日沒方位角為294度，日照時(shí)間為13小時(shí)56分。日照方位角為228度，但有效照射角為180度，有效日照時(shí)數(shù)為10.26小時(shí)。冬季就以12月21?27日為例（圖二），北緯55度的日出方位角為132度，日沒方位角為228度；北緯15度的日出方位角為114度，日沒方位角為246度。太陽光是平行光源，所以它們的有效照射時(shí)間就可視同日出日沒時(shí)間的總時(shí)數(shù)。結(jié)論我們做出這樣測算的分析，其目的是要生產(chǎn)廠商去如何開發(fā)全國各地的市場資源，如何改變產(chǎn)品的外形結(jié)構(gòu)，以充分利用好太陽能及更好迎合消費(fèi)市場;用戶要利用好相關(guān)數(shù)據(jù)去充分利用太陽能。

丸陽對It?】MO米寒度以下晞聽稠據(jù)義一&RlS^3Ei)北緯匡譚的*F日出時(shí)聞日出方fiJftteti日沒Mil]日沒方ftffifAJa.^w商效甬;對和曲!5S3-=20-4420：423L&a#11.49IW;544620t?31411.507ISO:5347孫苗313lij'frt54井n,?1時(shí)j52矢即4S紳233121#小硏詔井M梓l&o:511=4549砥L7311Hi小出28幷11.11SM:和乳50503Btl231016小時(shí)22■好11.33i&o!315551知;啊3W1G小時(shí)12#11.3l&) ?4=0052預(yù)甩3iJS164時(shí)倔好11.27頑:474=0453旳占73ff?15M53#11.266ISOj右OS54除5B30615小時(shí)45甘11.25価；<S4)125419朋3M15小時(shí)3?骨11.2518&:44451655I9f4S305卩小Et29#11.J5180*43413056I4c413tH廿小時(shí)at甘nTtbiS—1帥；4-24|24S61^1173￡WIS卅時(shí)刊骨11J41804t<1^57詢U如西小時(shí)曲甘11.044180!404i3057E%裁3&3恬小時(shí)*14ILOfiISO■394S33.58兇|.也30214小fff55曲LO.^B?ISOJ3S41365BI4e2530214小時(shí)49舟LIuo；374;3959旳也仙14小片43令L493iso:364a4259JOI卑小時(shí)新鼻L0.94g1SG!354i<5&oI^E1?30014小片31瘴LQ.呂了QISO*；344=4B?I9t1i330014小新25舟L0?SS71SQ:S34煜6iJ^fcjO2的14/hrtM10.38ISO；i24154&(旳期299X小對"恃IQ.8271&& i314a5762恂ttsS9Si<d'*t(?井10752iso:304=59621桝幅29814/M訶井10.72918￡>:295102.6?I9iW他口小時(shí)S3骨10,7^9189245*OS勵(lì)iSi572ff?I3^rt5S井10.567ISO275i(HIBIBrSSW7□小時(shí)43井10.667tao2￡勻09的l心的嶺小時(shí)対舟10.615iet)255j11MIftiSl估十時(shí)40師10.6L90245,13Ei41Sj44MtLA卜時(shí)S5A-10-5SIM23Sj15G413,4?2?6L乩卜時(shí)32#IOSL9022勻仃JAjiS虔傘時(shí)隻#10.44EIM21Si19friIBi43296LAh時(shí)辟分104L8420Si216SIBi412951環(huán)時(shí)3&骨10A3tao195i23陌IBiMMSL4卜時(shí)(6#10-38180t85i2S&518s37293注小時(shí)12#10.33ison&朗閱t&r3S294曲咔時(shí)加舟1&.36B18016Sj29&&Ui33仙t34.nl0*#lO.SlfiIfiO155i3fKHi31WLAh時(shí)W冊1^26~18U

太陽對地面1000米高度以下物體照射數(shù)據(jù)表二（12月21?23日）北緯度時(shí)問射為曲sf屆血'15^34湎—7小討11飪965A軋1713115=402297小時(shí)23勞9BS3Bs111301勺加730丁小時(shí)3S舟IOQ521:2.9fSrSl131了小時(shí)M臂90231串尹112E15356?小時(shí)辭好JCkl507^5612716=01也&小tf05分106497-51T2616=05呂小時(shí)忙井10?4?7^4712516=09235呂小時(shí)22金!10477=4312413236S小時(shí)30井112467=3912416=17236S小時(shí)33分112457；3512316；2123?S沖時(shí)分114