太陽能光伏基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

太陽能電池簡介引言

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目之一。為此，人們研制和開發(fā)了太陽能電池。

目錄太陽能電池分類電池片的生產(chǎn)過程太陽能電池的發(fā)電原理太陽能發(fā)電系統(tǒng)太陽能電池組件光伏組件中電池的連結(jié)方式光伏組件的結(jié)構(gòu)光伏組件工藝簡述光伏組件用途

“硅”是我們這個星球上儲藏最豐富的材料之一。自從上個世紀科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類的思維，20世紀末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用,晶體硅太陽電池是近15年來形成產(chǎn)業(yè)化最快的。1、提純2、拉棒3、切片4、制電池

5、封裝生產(chǎn)過程太陽能電池組件生產(chǎn)過程：太陽能電池分類

DifferentCellTypes單晶硅太陽電池單晶硅太陽電池是當(dāng)前開發(fā)最快的一種太陽電池，它的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。這種太陽電池以最純的單晶硅棒為原料，純度要求９９.９９９％。為了降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽電池等采用太陽能級的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的太陽電池的單體片制成后，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(gòu)成一定的輸出電壓和電流。多晶硅太陽電池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，或用費次單晶硅材料和冶金級硅材料熔化澆注而成，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻后，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，可提高材料利用率和方便組裝。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(zhuǎn)換效率約１２％左右，稍低于單晶硅太陽電池，但其材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。非晶硅太陽電池非晶硅太陽電池是１９７６年出現(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。化合物太陽電池多元化合物太陽電池指不是用單一元素半導(dǎo)體材料制成的太陽電池。聚光太陽電池聚光太陽電池是降低太陽電池利用總成本的一種措施。它通過聚光器而使較大面積的陽光聚在一個較小的范圍內(nèi)，形成“焦斑”或“焦帶”上，以增強光強，克服太陽輻射能流密度低的缺陷，從而獲得更多的電能輸出。太陽能電池分類

DifferentCellTypes太陽能電池制造工藝

Methodstomakesilicon:ChemicalVaporDeposition(CVD)PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition(PECVD)VeryHighFrequencyPlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition(VHF-PECVD)Theprocessingofasolarcellfromsilicon:Ineachstep,theleftimage:process;thecenter:thesurfaceafterthestep;theright:anenlargedcrosssection.DamageetchTexturingP-doping1.2.3.4.太陽能電池制造工藝5.6.7.8.9.10.EmitterDiffusionEdgeIsolationAntiReflectionCoatingContactFormationSinteringandFiringReadyforDelivery!太陽電池是一種對光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。

太陽能電池的發(fā)電原理硅、磷、硼原子的

結(jié)構(gòu)圖SiPB太陽能電池發(fā)電的原理主要是半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)。一般的半導(dǎo)體主要結(jié)構(gòu)如下：圖中，正電荷表示硅原子，負電荷表示圍繞在硅原子旁邊的四個電子。當(dāng)硅晶體中摻入硼時，硅晶體中就會存在著一個空穴：圖中，硼原子周圍只有3個電子，所以就會產(chǎn)生如圖所示的空穴，這個空穴因為沒有電子而變得很不穩(wěn)定，容易吸收電子而中和，形成P型半導(dǎo)體。同樣，摻入磷原子以后，因為磷原子有五個電子，所以就會有一個電子變得非常活躍，形成N型半導(dǎo)體。當(dāng)光線照射太陽能電池表面時，一部分光子被硅材料吸收，PN結(jié)中，N型半導(dǎo)體的空穴往P型區(qū)移動，而P型區(qū)中的電子往N型區(qū)移動，從而形成從N型區(qū)到P型區(qū)的電流，然后在PN結(jié)中形成電勢差，當(dāng)外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個過程的實質(zhì)是：光能轉(zhuǎn)換成電能。N型半導(dǎo)體中含有較多的空穴，而P型半導(dǎo)體中含有較多的電子，這樣，當(dāng)P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起時，就會在接觸面形成電勢差，這就是PN結(jié)。電池片電性能伏安曲線測試條件：

溫度：25℃大氣質(zhì)量：1.5光照強度：1000W/m2該測試條件也稱為太陽能電池的標(biāo)準測試條件。Propertiesinphysics單片電池伏安曲線備注：1sun=1000w/m2

Properties/Features用于表述太陽能電池電性能的最主要的5個參數(shù)是：

Pmax------最大功率

Imp------最佳工作點電流

Vmp------最佳工作點電壓

Isc------短路電流

Voc------開路電壓太陽能發(fā)電系統(tǒng)

SolarGeneratorSystem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，或推動負載工作；（二）太陽能控制器：太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應(yīng)具備溫度補償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關(guān)、時控開關(guān)都應(yīng)當(dāng)是控制器的可選項；（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將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，在需要的時候再釋放出來；（四）逆變器：太陽能的直接輸出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。為能想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。太陽能電池組件

Solarmodule定義：按照應(yīng)用需求，太陽能電池經(jīng)過一定的組合，達到一定的額定輸出功率和輸出電壓的一組光伏電池，叫光伏組件．光伏組件中

電池的連結(jié)方式我們常常把電池片通過并聯(lián)或者串聯(lián)結(jié)合的方式組成電池組件，來滿足我們對電壓、電流和功率的需要。串聯(lián)方式：把電池片通過串聯(lián)的方式而結(jié)合在一起的方式，目的是為了達到我們對高電壓的需要。并聯(lián)方式：為了滿足我們對更高電流的需要，我們需要把電池片通過并聯(lián)的方式結(jié)合起來。串聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)結(jié)構(gòu)目前我們公司電池組件內(nèi)電池片的連接都采用的是串聯(lián)方式。例如：36片串聯(lián)組件結(jié)構(gòu)如下所示光伏組件中

電池的連結(jié)方式光伏組件工藝簡述下料選片玻璃清洗串焊排版、中檢層壓、修邊焊接連接端子電性能測試邊框注膠裝邊框裝接線盒高壓測試組件清洗包裝１.玻璃清洗工序目的：清除玻璃表面的異物和油脂，使得玻璃滿足我們的工藝要求。設(shè)備：OR水處理機，玻璃清洗機PPE：潔凈棉線手套工藝簡述：鋼化玻璃送入玻璃清洗機中，經(jīng)過刷洗、沖洗、清洗和風(fēng)干四步，除掉玻璃表面的異物、油脂和其他離子等。光伏組件工藝簡述2.電池片分選工序目的：按照質(zhì)量和工藝相關(guān)要求，對電池片的外觀和功率進行分選。設(shè)備：功率分選儀PPE：潔凈棉線手套工藝簡述：功率分選是通過給電池片一個短暫的閃光，測試它的最大功率，對電池片進行歸檔。主要通過眼睛的觀察，人工分選電池片外觀。光伏組件工藝簡述3.串焊工序目的：把電池片通過串聯(lián)的方式連接成電池串。設(shè)備：串焊機、電烙鐵PPE：棉線手套工藝簡述：分選好的電池片送入串焊機中，經(jīng)定位、涂抹助焊劑、預(yù)熱臺預(yù)熱、焊接，冷卻后成為電池串。光伏組件工藝簡述4.下料工序目的：按照產(chǎn)成品組件功率的不同，裁減符合尺寸要求的EVA和PET。設(shè)備：裁料儀PPE：潔凈棉線手套，防割手套工藝簡述：按照工藝部對不同功率的組件中原材料尺寸的要求，裁剪適合尺寸的EVA和PET。光伏組件工藝簡述5.排版和中檢1工序目的：按照組件結(jié)構(gòu)的要求，鋪設(shè)原材料。工具：剪刀，焊烙鐵，直尺。PPE：棉線手套工藝簡述：按照工藝與質(zhì)量相關(guān)要求，把鋼化玻璃、電池串、EVA和PET按順序排放好。排版結(jié)束后，在中檢臺對其進行電壓測試和異物檢查。（如下圖所示）光伏組件工藝簡述光伏組件工藝簡述光伏玻璃EVA電池串EVATPT光伏組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意：6.層壓工序目的：是按照一定順序排好版的組件中各個成分緊密的結(jié)合在一起。設(shè)備：層壓機PPE：隔熱手套工藝簡述：通過特定時間和特定溫度的控制，使得組件中的EVA在高溫下融化，降溫后和鋼化玻璃和PET緊密地結(jié)合在一起。光伏組件工藝簡述7.修邊工序目的：用刀具修剪掉層壓后組件周邊多余的EVA和PET。PPE：防割手套工具：修邊刀工藝簡述：按照質(zhì)量的要求，沿著玻璃邊沿滑動刀具，把多余的材料劃掉。光伏組件工藝簡述8.中檢工序：目的：檢查層壓后組件內(nèi)部是否存在異物以及裂片等。PPE：棉線手套工藝簡述：通過組件背面的照明系統(tǒng)，正面目光檢測組件是否存在質(zhì)量文件中所不允許的問題。光伏組件工藝簡述9.接線柱工序目的：在組件背面引出電流的輸出端。工具：電烙鐵工藝簡述：在組件背板上開孔后，把接線盒中的接線柱焊接在組件的正負極上，用于收集組件中所產(chǎn)生的電流。光伏組件工藝簡述10.電性能測試工序目的：觀察組件的電性能情況，確定組件的功率。設(shè)備：電性能測試儀PPE：棉線手套工藝簡述：用模擬太陽光照射在組件表面，使它產(chǎn)生電流，收集后確定該組件電性能是否正常，以及組件的最大功率值是多少。光伏組件工藝簡述11.邊框注膠目的：給用于保護組件的鋁合金邊框槽內(nèi)注入硅膠。設(shè)備：注膠機PPE：防滑手套工藝簡述：按照相關(guān)質(zhì)量要求在鋁合金邊框槽內(nèi)，適量的、均勻地注入硅膠。這種硅膠是用于固定組件與邊框能緊密的結(jié)合。光伏組件工藝簡述12.裝邊框目的：把組件和鋁合金邊框按照要求結(jié)合起來。設(shè)備：裝框機PPE：防滑手套工藝簡述：把組件的四邊插入已經(jīng)注入硅膠的鋁合金邊框槽中，緊密結(jié)合后，用螺釘給與固定。光伏組件工藝簡述13.裝接線盒工序目的：把接線盒通過一定的工藝裝到組件的背面上。PPE：防滑手套工藝簡述：給接線盒上打上硅膠，按照質(zhì)量文件的要求把接線盒粘貼在組件的背面。光伏組件工藝簡述14.絕緣測試目的：檢測鋁合金邊框的漏電流是否滿足要求。設(shè)備：絕緣手套、防滑手套工藝簡述：通過給組件加2640V的直流高壓，動態(tài)測試時間3秒，靜態(tài)保持1秒，檢測組件漏電流是否在0.05~0.07mA之間。。

光伏組件工藝簡述15.包裝工序目的：根據(jù)客戶的需求，按照工藝和質(zhì)量，對包裝組件。PPE：防滑手套工藝簡述：把組件裝入合格的紙箱內(nèi)，然后打包裝帶，完成組件的最后一道工序。光伏組件工藝簡述光伏組件工藝簡述16.焊帶裁剪目的：剪切焊帶和匯流帶設(shè)備：自動切割機PPE：防割手套工藝簡述：根據(jù)排版圖紙中對于焊帶和匯流帶尺寸的要求，將整卷帶材剪切成小段。光伏組件工藝簡述17.激光劃片目的：切割電池片到規(guī)定的尺寸。設(shè)備：激光切割機PPE：棕色防護境、防護手套工藝簡述：根據(jù)工藝規(guī)定對存在瑕疵的電池片進行切割成可利用的小規(guī)格電池片。ApplicationsTelecommunicationsinstallationsRoadsidesignsandlighteningCallBoxesSolar-poweredvehiclesSolarwaterheatingsystemSpaceflightWhereverelectricityisneeded,thesolarcellcanbeused.ShenzhouVIspacecapsule

太陽電池工作原理及制造

無錫尚德太陽能電力有限公司

(SUNTECHPOWERCO.LTD.）氣候變暖、南極空洞、生態(tài)失衡、環(huán)境惡化……過度排放的廢水、廢氣、廢渣讓我們的地球不堪重負。全球變暖是一個毋庸置疑的事實，而且正在加速變暖。研究發(fā)現(xiàn)，全球平均溫度已升高0.3～0.6攝氏度，其中11個最暖的年份發(fā)生在80年代中期以后。全球變暖已經(jīng)帶來冰川消退、海平面上升、荒漠化等等非常嚴重的后果，還給生態(tài)和農(nóng)業(yè)帶來嚴重影響。漫畫：明天我們?nèi)ツ睦铮?/p>

產(chǎn)品介紹太陽電池結(jié)構(gòu)正電極鋁背場負電極主柵線負電極子?xùn)啪€航天技術(shù)遠距離工業(yè)應(yīng)用邊遠地區(qū)居民太陽能電池并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)目錄引言太陽能輻射太陽電池的設(shè)計和制造太陽電池結(jié)構(gòu)和工作過程太陽電池的電性能一、引言太陽電池——將太陽光能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件●種類●硅太陽電池1)

Si太陽電池1)單晶硅片2)

GaAs太陽電池(砷化鎵）2)多晶硅片3)

染料敏化電池3)非晶硅薄膜4)

Cu2S電池4)多晶硅薄膜二、太陽能輻射1、太陽輻射能的來源—電磁輻射

大氣層對太陽輻射的影響

大氣質(zhì)量—太陽光線通過大氣層的路程對到達地球表面的太陽輻射的影響

AM0—地球大氣層外的太陽輻射

AM1—穿過1個大氣層的太陽輻射（太陽入射角為0）

AM1.5—太陽入射角為48°的太陽輻射

Junction

太陽電池的工作過程

—光生伏特效應(yīng)Scell-吸收光子，產(chǎn)生電子空穴對-電子空穴對被內(nèi)建電場分離，在PN結(jié)兩端產(chǎn)生電勢-將PN結(jié)用導(dǎo)線連接，形成電流-在太陽電池兩端連接負載，實現(xiàn)了將光能向電能的轉(zhuǎn)換串聯(lián)電阻（Rs）●硅材料體電阻

●金屬電極電阻●金屬與硅的接觸電阻并聯(lián)電阻（Rsh）邊緣漏電體內(nèi)雜質(zhì)和微觀缺陷PN結(jié)局部短路

溫度對太陽電池的影響電流溫度系數(shù)：0.1%電壓溫度系數(shù)：-0.4%（-2.3mV/℃)曲線1—25℃曲線2—35℃21光強對太陽電池的影響

12曲線1—1個太陽曲線2—0.5個太陽太陽電池電性能參數(shù)Isc,Uoc,Eff,FF,Rs,Rsh,Isc：電池面積、光強、溫度Voc:光強、溫度FF：串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻電性能測試

光強：1000W/m2光譜分布：AM1.5電池溫度：25℃太陽電池的設(shè)計光生載流子的收集幾率結(jié)深電極設(shè)計（使電阻損耗最小）減反射膜的厚度和折射率太陽電池的光譜響應(yīng)ABSDEPTH

—被收集的載流子數(shù)與入射光子數(shù)之比太陽電池性能和質(zhì)量分析●短路電流—減反射膜、基區(qū)擴散長度、結(jié)的質(zhì)量、損傷層●開路電壓—邊緣腐蝕不夠、PN結(jié)不良●填充因子—方塊電阻、歐姆接觸硅片的制造過程Scrnprt

硅片尺寸103×103(Ｓ)單晶125×125(Ｓ)單晶125×125(Ｍ)多晶150×150(Ｍ)多晶156×156(Ｓ)單晶156×156(Ｍ)多晶在整個晶體內(nèi)，原子都是周期性的規(guī)則排列，稱之為單晶。由許多取向不同的單晶顆粒雜亂地排列在一起的固體稱為多晶。電池片生產(chǎn)流程裝片－制絨－化學(xué)清洗－擴散－刻蝕－去磷硅玻璃－PECVD－絲網(wǎng)印刷－燒結(jié)－分類檢測－包裝單晶電池片生產(chǎn)過程制絨清洗甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷背電場絲網(wǎng)印刷正面電極分類檢測包裝原始硅片多晶電池片生產(chǎn)過程原始硅片制絨清洗和甩干擴散刻蝕和去磷硅玻璃PECVD絲網(wǎng)印刷背電極絲網(wǎng)印刷正電極分類檢測包裝絲網(wǎng)印刷背電場清洗間制絨甩干觀察絨面檢驗硅片尺寸測厚度稱重清洗裝片裝片1、檢驗職責(zé)：懂得各確認硅片包裝是否破損、確認在制品數(shù)量、確認硅片內(nèi)包裝是否破損

及包裝盒數(shù)、確認包裝標(biāo)簽信息與配料單信息是否一致、硅片外觀檢測。

２、裝片要點：帶一次性手套、承載盒下面墊海綿條、將硅片捻成扇形插片、區(qū)分不良品、

放置不良品、紀錄表單

能發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各種問題，并及時向上級匯報，爭取在第一時間內(nèi)解決問題。與組員團結(jié)協(xié)作，空閑時幫助其他組員完成工作，共創(chuàng)有意義的工作環(huán)境。制絨崗位須知與步驟制絨須知：了解清洗間使用的各種原輔料的特性（包括：硅片、HF酸、HCL酸、鉻酸、酒精、硅酸鈉），做到能正確辨別、正確使用。懂得各種溶液的配備及生產(chǎn)過程中的正確防護。保證送入擴散間的硅片與相應(yīng)的流程卡一一對應(yīng)，而且數(shù)據(jù)準確。懂得各《操作記錄》及《工序流程卡》的正確填寫，確保生產(chǎn)過程中的統(tǒng)計準確。制絨步驟：佩帶防護眼鏡、口罩、手套－花籃準備－將硅片防入花籃－機器上料－開始制絨－制絨２０分鐘－開啟制絨槽蓋－抽檢一片－目視制絨效果（有無白斑）－將硅片放入槽中關(guān)閉槽蓋－放入水槽－抽檢一片－氮氣槍吹干－電子顯微鏡觀察絨面－將硅片放入水槽－開啟制絨槽－化學(xué)品加液－關(guān)閉制絨槽蓋－制絨完畢－填寫表單單晶制絨：用堿腐蝕多晶制絨：用酸腐蝕制絨作用：減少反射，增強對太陽光的吸收。單晶制絨的原理：硅的各向異性腐蝕，在不同的晶向上的腐蝕速度不一致，在100面上的腐蝕速率與111面上的腐蝕速率R111的比值R100：R111在一定的弱堿溶液中可以達到500

反應(yīng)方程式：2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2↑太陽電池制造過程-化學(xué)清洗HCL去除硅片表面的金屬離子HF去除硅片表面的氧化物P型半導(dǎo)體硅單晶的各種形貌單晶原始形貌（500倍）單晶絨面（500倍）單晶絨面（SEM）多晶絨面（SEM）擴散間取片拿石英舟上槳裝片進爐設(shè)置參數(shù)測片取片流入下道工序傳遞箱

太陽電池制造過程-擴散在P型半導(dǎo)體表面摻雜五價磷元素在硅片表面形成PN結(jié)外層：磷硅玻璃中間：N型半導(dǎo)體硅P型半導(dǎo)體硅P型硅N型硅磷硅玻璃(PSG)PN結(jié)——太陽電池的心臟擴散的目的：形成PN結(jié)擴散裝置示意圖四探針測量方塊電阻電位差計單晶硅1234擴散原理化學(xué)方程式:懂得石英管、SIC槳及其它石英器件的拆卸、清洗和安裝。懂得石英管清洗機的使用及相應(yīng)清洗液的配備。懂得在手動及自動狀態(tài)下對擴散舟及擴散管進行TCA和飽和。懂得裝片、卸片的正確方法，并確保擴散舟及鈍化舟的正確使用。懂得四探針測試儀的正確使用及方塊電阻的正確測量。懂得生產(chǎn)過程中方塊電阻的正確控制，確保方塊電阻處于要求范圍。

擴散操作重點擴散原理及檢測刻蝕間夾片取片去PSG刻蝕上料整理插片取片甩干檢測運行太陽電池制造過程-等離子體刻蝕刻蝕目的：去除邊緣PN結(jié)，防止上下短路等離子體刻蝕原理：等離子體刻蝕是采用高頻輝光放電反應(yīng)，使反應(yīng)氣體激活成活性粒子，如原子或游離基，這些活性粒子擴散到需刻蝕的部位，在那里與被刻蝕材料進行反應(yīng)，形成揮發(fā)性反應(yīng)物而被去除。這種腐蝕方法也叫做干法腐蝕。刻蝕方法：１：干法刻蝕２：濕法刻蝕P型半導(dǎo)體硅P型硅N型硅磷硅玻璃(PSG)等離子體刻蝕檢驗檢驗操作及判斷：確認萬用表工作正常，量程置于200mV。冷探針連接電壓表的正電極，熱探針與電壓表的負極相連。如果經(jīng)過檢驗，任何一個邊沿沒有刻蝕合格，則這一批硅片需要重新裝片，進行刻蝕。檢驗方法：冷熱探針法刻蝕機原理化學(xué)方程式去PSG原理化學(xué)方程式O2是作用：加快CF4與硅片邊緣PN結(jié)的反應(yīng)速率等離子體刻蝕反應(yīng)太陽電池制造過程-去磷硅玻璃用HF酸把表面的磷硅玻璃去除P型半導(dǎo)體硅P型硅N型硅磷硅玻璃什么是磷硅玻璃？在擴散過程中發(fā)生如下反應(yīng)：POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，

P2O5與Si反應(yīng)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。氫氟酸是無色透明的液體，具有較弱的酸性、易揮發(fā)性和很強的腐蝕性。但氫氟酸具有一個很重要的特性是它能夠溶解二氧化硅，因此不能裝在玻璃瓶中。在半導(dǎo)體生產(chǎn)的清洗和腐蝕工藝中，主要就利用氫氟酸的這一特性來除去硅片表面的二氧化硅層。PECVD插片放入潔凈柜檢查推入上料區(qū)取料卸片運行程序送入下道工序填寫表單太陽電池制造過程-PECVD在硅片表面鍍上一層深藍色的氮化硅膜可以充分吸收太陽光，降低反射在硅片表面有氫鈍化的作用氮化硅膜P型半導(dǎo)體硅P型硅N型硅PECVD沉積SiN利用硅烷（SiH4）與氨氣（NH3）在等離子體中反應(yīng)。SiH4+NH3SiNH+3H22SiH4+N22SiNH+3H2太陽電池制造過程-PECVDPECVD：PlasmaEnhanceChemicalVapourDeposition

等離子增強化學(xué)氣相沉積

在太陽電池表面沉積深藍色減反膜-SiN膜。其還具有卓越的抗氧化和絕緣性能，同時具有良好的阻擋鈉離子、掩蔽金屬和水蒸汽擴散的能力；它的化學(xué)穩(wěn)定性也很好，除氫氟酸和熱磷酸能緩慢腐蝕外，其它酸與它基本不起作用。除SiN膜外，TiO2，SiO2也可作為減反膜絲網(wǎng)印刷上料檢查承載盒上料PECVD鍍膜后的硅片網(wǎng)版印刷背電極印刷背電場印刷正面柵線印刷太陽電池制造過程-絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷的原理

通過刮條擠壓絲網(wǎng)彈性變形后將漿料漏印在需印刷的材料上的一種方式,這是目前普遍采用的一種電池工藝.絲網(wǎng)印刷的流程

上料—絲印第一道—烘箱1—絲印第二道—烘箱2—絲印第三道—燒結(jié)爐烘箱的作用

先烘干硅片上的漿料，去處漿料中的有機成分。燒結(jié)爐的結(jié)構(gòu)

烘干區(qū)—燒結(jié)區(qū)—回溫區(qū)（冷卻區(qū)）燒結(jié)爐的作用

先烘干硅片上的漿料，去處漿料中的有機成分，通過高溫使硅金屬與漿料形成歐姆接觸.

所謂歐姆接觸:半導(dǎo)體材料與金屬接觸時沒有形成整流接觸,歐姆接觸具有線形和對稱的V—I特性，且接觸時的電阻遠小于材料電阻的一種接觸，因此當(dāng)電流通過時，良好的歐姆接觸不會產(chǎn)生顯著的壓降和功耗。絲網(wǎng)印刷原材料的特性

硅片的廠家、型號、批次、厚度、尺寸、少子壽命、對角線絲網(wǎng)印刷的輔助材料

刮條、漿料、膠帶、封網(wǎng)漿、酒精、松油醇絲網(wǎng)印刷表單的填寫

工序流程卡、電池生產(chǎn)記錄、首檢記錄、漿料領(lǐng)用/使用記錄、刮條更換記錄、網(wǎng)板更換記錄、網(wǎng)板使用壽命跟蹤記錄、臺面稱重記錄、碎片稱重記錄、設(shè)備維護申請單…太陽電池制造過程-背電極印刷在太陽電池背面絲網(wǎng)印刷印上引出電極使用的漿料是銀漿作用：易于焊接背電極太陽電池制造過程-背電場印刷通過燒結(jié)穿透背面PN結(jié)，和P型硅形成良好的歐姆接觸。使用的漿料是鋁漿作用：收集載流子背電場太陽電池制造過程-正面電極印刷正面電極有主柵線和副柵線組成在太陽電池正面絲網(wǎng)印刷銀漿，形成負電極作用：收集電流主柵線副柵線副柵線主柵線分類檢測吸片包裝入庫貼標(biāo)識分類測試臺檢測數(shù)據(jù)打印標(biāo)簽QC檢驗上料檢查分類檢測1．測試系統(tǒng)構(gòu)成本系統(tǒng)由閃光燈、太陽能脈沖仿真器、可編程負載模擬裝置、溫度檢測裝置、光強測量電池、測試架和分檢系統(tǒng)。示意圖如下（不包括分檢系統(tǒng)）。2．工作原理：本系統(tǒng)通過模擬AM（AirMass）1.51000W/m2太陽光脈沖照射PV電池表面產(chǎn)生光電流，光電流流過可編程模擬負載，在負載兩端產(chǎn)生電壓，負載裝置將采樣到的電流、電壓傳送給SCLoad計算,得到IV曲線及其它指標(biāo)，并根據(jù)實際光強和溫度對它們進行修正。SCLoad根據(jù)測試結(jié)果，按照給定的分類規(guī)則分類，將分類結(jié)果傳送給分檢系統(tǒng)，分檢系統(tǒng)將已分類的電池放到相應(yīng)的電池盒里。3、崗位流程：絲印下料吸片QC檢驗上料行走臂測試臺分類下料打印標(biāo)簽包裝入庫4、太陽電池的電性能參數(shù)：

Isc(短路電流)

Voc(開路電壓)

Ipm(最大電流)

Vpm(最大電壓)

Pmax（最大功率）Rs（串聯(lián)電阻）Rsh（并聯(lián)電阻）FF（填充因子）EFF（轉(zhuǎn)換效率）

看機器注意點及保養(yǎng)1檢查測試儀探針是否有彎曲和折斷，如有，則更換。

2清理行行走臂中所有碎片。

3當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池片走彎時應(yīng)立即停止糾正。4適當(dāng)潤滑下料緩沖盒升降電機傳動螺桿。

5適當(dāng)潤滑三只機械手X、Y軸滑軌。注意，不要污染磁尺?？偨Y(jié)1、太陽電池—將光能直接轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體器件2、工作過程—載流子的產(chǎn)生、漂移和經(jīng)內(nèi)建電場的分離3、電性能參數(shù)—短路電流、開路電壓、填充因子、轉(zhuǎn)換效率、串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻太陽能光伏發(fā)電及建筑應(yīng)用技術(shù)目錄當(dāng)前能源形勢太陽能光伏發(fā)電光伏產(chǎn)品與建筑的結(jié)合國內(nèi)外并網(wǎng)光伏政策國內(nèi)外光伏建筑一體化工程展示光伏建筑一體化設(shè)計規(guī)范光伏系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)導(dǎo)關(guān)懷結(jié)語一當(dāng)前能源形勢人類利用能源的種類常規(guī)能源

煤石油天然氣等可再生能源水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能、生物質(zhì)能等從十六世紀至今世界人口：5億60億增加了12倍能源消耗：1億噸標(biāo)準煤/年150億噸標(biāo)準煤/年增加了150倍現(xiàn)今我們消耗的能源75％來自礦物燃料（煤，石油和天然氣），其余的來自水能，核能及可再生能源（5％）。據(jù)估計到2020年能源消耗將達到195億噸標(biāo)準煤/年。石油將在43年內(nèi)耗盡，天然氣為66年，煤169年。為此，我們應(yīng)當(dāng)認真計劃如何確保能源以可持續(xù)的方式供應(yīng)。人類能源結(jié)構(gòu)的變革DataResource:趙玉文<我國太陽能光伏產(chǎn)業(yè)及市場的發(fā)展趨勢及思考>2004年歐洲JRC預(yù)測本世紀內(nèi)常規(guī)能源及新能源發(fā)展趨勢年份201020202030204020502100比例1:92:83:74:65:58:2悄然走來的化石燃料峰值A(chǔ)SPO對世界油氣開采峰值的最新預(yù)測化石燃料的生產(chǎn)峰值在2030年附近到來，因此加緊開發(fā)以太陽能為代表的可再生能源非常必要。石油天然氣峰值－2015-2030年間4我國各種能源儲采比與世界比較

原來我們擁有如此美妙的太陽太陽結(jié)構(gòu)東方紅太陽升,太陽是地球生存和發(fā)展的源泉太陽結(jié)構(gòu)太陽是一個巨大且熾熱的氣體球，它的直徑約為1.4×106km，是地球直徑的倍,它一刻不停地向地球發(fā)射出它美麗的光芒………太陽結(jié)構(gòu)1.核反應(yīng)區(qū)：

高溫(1500萬K)、高壓下的熱核反應(yīng)2.吸收層：能量傳遞(70萬K)3.對流層：能量傳遞（6000K)4.太陽大氣

(A)光球?qū)?6000K，肉眼看到的發(fā)光體，黑子、光斑；

(B)色球?qū)?數(shù)萬K,紅色的太陽大氣圈，日珥、耀斑；

(C)日冕層:100萬K，稀薄的大氣，離子流太陽結(jié)構(gòu)圖太陽輻射太陽能光譜分布(a)大氣層以外；(b)在海平面；(c)在5900K時的黑體輻射太陽輻射能

太陽輻射來源于在高溫高壓下進行的熱核聚變反應(yīng)，通過熱核反應(yīng)，太陽一刻不停的向四周空間放射出巨大的能量。太陽的能源主要來自兩種熱核反應(yīng)，分別是：碳-氦循環(huán)和質(zhì)子-質(zhì)子循環(huán)。總能量巨大：Pw=1373W/(空間)，1090W/（地球水平面，赤道，中午)色彩豐富：壽命無限：=年地球默默地繞日運動光電：

光伏發(fā)電，光熱發(fā)電，熱離子發(fā)電，光溫差發(fā)電光熱：高溫，中溫，低溫光生物：光合作用光動力：風(fēng)能，水能光化學(xué)：光合成，光分解光—光：照明，激光太陽能利用分類中國豐富的太陽能資源中國豐富的太陽能資源按4類地區(qū)劃分，我國不同地區(qū)的太陽能年輻射總量(MJ/m2)分別為:一類：大于6700MJ/m2二類：5400—6700MJ/m2三類：4200—5400MJ/m2四類：小于4200MJ/m2，四川、貴州前三類地區(qū)占國土面積的76%.低值中心：3340MJ/m2，四川西南、貴州北部最高值：9200MJ/m2，西藏南部南京發(fā)展太陽能的有利條件

南京地理緯度31.2度，地勢平坦，大氣的能見度較高，年平均氣溫15.7℃，有較豐富的太陽能資源，每平方米水平面上可獲得的年平均太陽輻射能為4657兆焦/（平方米?年）。南京的太陽輻射能與上海、合肥、杭州、南昌等周邊省會城市相近，比倫敦、柏林好得多，與日本東京、京都、大阪類似。編號國家城市峰值日照時數(shù)1西班牙馬德里4.2722美國紐約3.9123加拿大多倫多3.6724中國南京3.645美國波士頓3.5046日本東京3.3367瑞士日內(nèi)瓦3.3368加拿大溫哥華3.1449英國倫敦2.54410法國波恩2.92811比利時布魯塞爾2.784南京與部分國際大都市日照資源的比較編號城市年平均峰值日照時數(shù)（小時）1南京3.642上海3.543合肥3.484贛州3.425慈溪3.316福州3.307南昌3.298杭州3.14南京與周邊省會城市日照資源的比較

二太陽能光伏發(fā)電內(nèi)容概要2.1.太陽能光伏發(fā)展歷程2.2.全球光伏發(fā)展2.3.中國光伏發(fā)展2.4.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)2.5.光伏電池及組件分類2.6.光伏組件設(shè)計2.7.設(shè)計依據(jù)2.8.光伏組件工藝流程設(shè)計2.9.光伏組件質(zhì)量檢驗及評價2.1太陽能光伏發(fā)展歷程1839年，法國科學(xué)家貝克雷爾（Becqurel）發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”，簡稱“光伏效應(yīng)”。1876年，亞當(dāng)斯等在金屬和硒片上發(fā)現(xiàn)固態(tài)光伏效應(yīng)。1883年，制成第一個“硒光電池”用作敏感器件。1930年，肖特基提出Cu2O勢壘的“光伏效應(yīng)”理論。同年，朗格首次提出用“光伏效應(yīng)”制造“太陽電池”實現(xiàn)由太陽光變成電能。1931年，布魯諾將銅化合物和硒銀電極浸入電解液，在陽光下帶動了一個電動機。1932年，奧杜博特和斯托拉制成第一塊“硫化鎘”太陽電池。1941年，奧爾在硅上發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)。1954年，恰賓和皮爾松在美國貝爾實驗室，首次制成了實用的單晶硅太陽電池，效率為6%。同年，韋克爾首次發(fā)現(xiàn)砷化鎵有光伏效應(yīng)，同年，在玻璃上沿積硫化鎘薄膜，制成了第一塊薄膜太陽電池。1955年，吉尼和羅非斯基進行材料的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)化設(shè)計。1955年，第一個光電航標(biāo)燈問世。1955年，美國RCA研究砷化鎵太陽電池。1957年，硅太陽電池效率達8%。1958年，太陽電池首次在空間應(yīng)用，裝備美國先鋒1號衛(wèi)星。1959年，第一個多晶硅太陽電池問世，效率達5%。1960年，硅太陽電池首次實現(xiàn)并網(wǎng)運行。1962年，砷化鎵太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率高達13%。1969年，薄膜硫化鎘太陽電池效率達8%。1972年，羅非斯基研制出紫光電池，效率達16%。1972年，美國宇航公司背場電池問世。1973年，砷化鎵太陽電池效率達15%。1974年，COMSAT研究所提出無反射絨面電池，硅太陽電池效率18%。1975年，非晶硅太陽電池問世。同年，帶硅電池效率6~10%。1976年，多晶硅太陽電池效率10%。1978年，美國建成100KW太陽能地面光伏電站。1980年，單晶硅太陽電池效率20%，砷化鎵電池22.5%，多晶硅電池14.5%，硫化鎘電池9.15%。1983年，美國建成1KW光伏電站，冶金硅（外延）電池效率11.8%。1986年，美國建成6.5KW光伏電站。1990年，德國提出“2000個光伏屋頂計劃”，每個家庭的屋頂裝3~5KW光伏電池。1995年，高效聚光砷化鎵太陽電池效率達32%。1997年，美國提出了“克林頓總統(tǒng)百萬太陽能屋頂計劃”，在2010年以前為100萬戶居民每戶安裝3~5KW光伏電池。由太陽能光伏屋頂向電網(wǎng)供電、電表反轉(zhuǎn)；無太陽時電網(wǎng)向家庭供電，電表正轉(zhuǎn)。家庭只需交“凈電費”。1997年，日本“新陽光計劃”提出到2010年日本將生產(chǎn)43億瓦光伏電池。單晶硅光伏電池效率達24.7%。荷蘭政府提出“荷蘭百萬個太陽光伏屋頂計劃，計劃到2020年完成。多晶硅光伏電池總產(chǎn)量第一次超過單晶硅太陽電池而成為世界光伏電池之王。1999年，日本太陽電池總產(chǎn)量第一次超過美國而居世界之首，其中85%用于太陽能光伏建筑集成。2000年，世界光伏產(chǎn)量達287MW，歐洲聯(lián)盟計劃到2010年生產(chǎn)60億瓦光伏電池。日本三洋公司研制非晶硅/單晶硅/非晶硅雙異質(zhì)結(jié)HIT太陽電池效率超過21%。2002年，HIT電池21%，back-connectedsolarcell20%2003年，back-connectedsolarcell21.5%，在250倍聚光條件下效率達到27%.GaAs電池在聚光條件下達到36.9%。在1SUN條件下達到30.2%。世界太陽電池總產(chǎn)量達760MW。第一塊光伏電池：1954年美國貝爾實驗室第一塊硅太陽電池效率6%。第一塊空間電池：1957年美國先鋒2號人造衛(wèi)星第一個地面光伏電站：1970美國麻省理工學(xué)院MIT第一個光伏計劃：1974年美國能源部：“太陽能光伏電池十年發(fā)展規(guī)劃”第一個太陽能屋頂計劃：1990年德國

“2000個光伏屋頂計劃”光伏電池發(fā)展歷史國際光伏研發(fā)成長曲線HistoricalRoleYear世界各類太陽電池實驗室最高效率電池種類轉(zhuǎn)換效率（％）研制單位備注單晶硅太陽電池25澳大利亞新南威爾士大學(xué)4cm2背接觸聚光單晶硅電池26.8±0.8美國SunPower公司96倍聚光GaAs多結(jié)電池40.7±1.7Spectrolab聚光電池多晶硅太陽電池20.3±0.5德國弗朗霍夫研究所1.002cm2InGaP/GaAs30.28±1.2日本能源公司4cm2非晶硅太陽電池14.5(初始)±0.7美國USSC公司0.27cm212.8(穩(wěn)定)±0.7CIGS19.5±0.6美國國家可再生能源實驗室0.41cm2CdTe16.5±0.5美國國家可再生能源實驗室1.032cm2多晶硅薄膜電池16.6±0.4德國斯圖加特大學(xué)4.017cm2納米硅太陽電池10.1±0.2日本鐘淵公司2微米厚膜染料敏化電池11.0±0.5EPFL0.25cm2HIT22.3日本三洋公司

2.2.全球光伏發(fā)展日本光伏發(fā)電目標(biāo)DataResource：《日本光伏發(fā)展及規(guī)劃》田端祥久日歐美的削減成本計劃比較歐盟目標(biāo)與日本DataResource:<日本光伏發(fā)展及規(guī)劃>田端祥久歐盟目標(biāo)與日本歐盟目標(biāo)與日本商業(yè)化晶硅電池所使用硅片的厚度持續(xù)降低降低硅片厚度是減少硅材料消耗、降低晶硅太陽電池成本的有效技術(shù)措施，是光伏技術(shù)進步的重要方面。30多年來，太陽電池硅片厚度從70年的450～500μm降低到目前的180～200μm，降低了一半以上，硅材料用量的大幅度降低對太陽電池成本降低起到了重要作用，是技術(shù)進步促進成本降低的重要范例之一。下圖為近年來光伏電池所消耗的硅原料的下降趨勢（t/GW）光伏發(fā)電的成本分析

晶體硅光伏組件最優(yōu)制造成本

晶體硅光伏組件平均制造成本

DataSource:PhotonInternationalJanuary2008全球光伏組件價格預(yù)測2005200620072008200920102011光伏電池年產(chǎn)量（GW）1.72.64.06.110.215.120.5年增幅44%58%53%54%66%48%36%組件平均出廠價（$/W）3.54.13.93.63.53.33.2組件平均銷售價（$/W）3.74.34.13.83.73.53.3組件價格年增幅14%16%-5%-7%-4%-4%-6%光伏系統(tǒng)裝機平均價格（$/W）7.17.87.57.06.66.25.9系統(tǒng)裝機價格年增幅-2%9%-3%-8%-6%-5%-6%全球光伏產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值（十億$）122030436794121DataResource:PhotonInternationalJanuary2008光伏組件零售價格曲線圖

PHOTOVOLTAICMODULERETAILPRICES

(DEC2001-MAR2009)2010年太陽能光伏發(fā)電成本下降趨勢DataResource:BasedonPhotoninternational國家和地區(qū)上網(wǎng)電價，歐元/kWh實施時間德國0.55(平均)20比利時0.4520希臘0.4920意大利0.4520葡萄牙0.4415西班牙0.4225華盛頓州（美國）0.43（美元）10加利福尼亞州（美國）0.50（美元）3韓國0.5815(1)德國：購電法

(2)日本：補貼法(3)美國：混合法全球：光伏產(chǎn)量變化世界光伏產(chǎn)量變化(GW)資料：上海交通大學(xué)太陽能研究所<中國光伏組件市場調(diào)研報告>光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢全球光伏產(chǎn)量曲線圖數(shù)據(jù)來源:中國光伏發(fā)展研究報告（2006-2007）全球：商品化電池種類比例逐年變化DataResource：PhotonInternationalMarch20082008年全球20大太陽能電池生產(chǎn)商排行榜2008年全球年裝機量及累計裝機量（MW）全球2000-2008年均復(fù)合增長率45%年裝機量累計裝機量數(shù)據(jù)來源:SolarGenerationV–2008,EPIAandGreenpeaceSolarPlaza薄膜電池與晶硅電池比對----高效太陽電池榜單晶硅電池：理論上限33％,實驗室最高效率24.7%,

工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)效率15%.多晶硅電池:實驗室最高效率19.8%,工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)效率～14%.非晶硅電池:實驗室效率～15%,

工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)效率5.5～7.5%.GaAs太陽電池:理論上限28.5％,目前最高水平～24.7%.CdTe太陽電池:實驗室水平～16.5%,中試10%微晶/非晶硅電池小組件效率15%，面積1000cm2，μc-Si生長速度2.5nm/s大面積：s=2×2m2,η=8%柔性電池：η=8%，s=0.9cm2GlassSubstrateIa-Si:Hp+a-Si:Hn+a-Si:HMetalcontactTCOCIS電池η=17%（1cm2）η=18%（10cm2）η=16%柔性襯底η=15%（27.1cm2）Ⅲ-Ⅴ族：砷化鎵銦電池（2010年）鈦膜柔性襯底3級電池效率η=35%（1個太陽）；η=45%（1000倍聚光）組件效率36%（1000倍聚光）,光學(xué)效率>8%,散熱效率<0.2kcm2/W4級電池效率η=39%（1個太陽）；η=48%（1000倍聚光）光敏化電池疊層電池η=15%(1cm2)高穩(wěn)定性DSC電池η=8%(30×30cm2)，初始衰減<10%柔性薄膜有機光敏化電池η=10%(1cm2)ac-Si:H非晶硅/光敏化疊層電池η=12%(100cm2)第三代納米nc-Si/SiC電池η>9%,Voc=0.65-1.05V有機薄膜太陽電池疊層有機薄膜電池η=5%(1cm2，2007年)；η=8.5%(2009年)富勒球有機薄膜電池η=4.8%(1cm2)1.體積小、重量輕。單位重量比功率：100-1000W/kg2.壽命長：20-50年（工作25年，效率下降20%）3.零排放：無工質(zhì)消耗，無噪聲，無污染4.運行可靠，使用安全，免維護5.資源廣泛（有太陽就有電），分布式電站6.規(guī)模大小皆宜，100W-100GW7.能量回收期短：0.8-3.0年；能量增值效應(yīng)明顯：8-30倍8.光伏電含金量高：晴天發(fā)電可調(diào)峰9.安裝容易，建設(shè)周期短10.降價潛力大：→1$/Wp，6€/Kwh光伏發(fā)電的優(yōu)缺點

光伏發(fā)電的優(yōu)點保障國家能源安全。作為高新技術(shù)和新能源產(chǎn)業(yè)，光伏產(chǎn)業(yè)已成為許多國家新的經(jīng)濟增長點。光伏產(chǎn)業(yè)促進國家及地方經(jīng)濟的發(fā)展。光伏產(chǎn)業(yè)可以提供重要的就業(yè)機會。農(nóng)村電氣化可以解決無電人口的用電問題，促進邊遠地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。光伏發(fā)電成本迅速下降，在不遠的將來便能和常規(guī)發(fā)電競爭光伏的優(yōu)越性-經(jīng)濟及社會效益光伏發(fā)電的缺點：成本高（現(xiàn)在每千瓦3萬元，帶蓄電池4－6萬元）；能量密度低（峰值輻射每平方米1KW，滿發(fā)電100瓦）；發(fā)電時數(shù)低（每年滿功率1500小時）；不連續(xù)，受天氣影響，要求連續(xù)、可調(diào)度存在儲能問題。電力調(diào)節(jié)較復(fù)雜國際太陽能光伏發(fā)電售價預(yù)測光伏發(fā)電的十八種功能扶貧能源☆軍用能源☆※便攜式能源☆削峰能源※應(yīng)急能源☆※建材能源☆※△屋頂能源☆※△百姓能源☆※△分布式能源☆※△戰(zhàn)略儲備能源☆※△景觀能源☆※沙漠能源※△濱海能源※△道路能源※△太空能源☆△清潔能源☆※△安全能源☆※△和平能源☆※△☆獨立能源/補充能源※并網(wǎng)電站/替代能源△支柱能源能源需求公式蓄能技術(shù)：抽水蓄能、蓄電池、超級電容、超導(dǎo)蓄能、飛輪儲能、壓縮空氣儲能、制氫儲能光伏技術(shù)的目標(biāo)獨立電源→并網(wǎng)電源特殊能源→補充能源補充能源→替代能源替代能源→主力能源2.3.中國光伏發(fā)展光伏技術(shù)進步的方向高效率：理論效率與實際效率長壽命：理論壽命與實際壽命，加速老化試驗的理論依據(jù)高可靠：光聚合，光老化的機理低成本：原料成本、工藝成本、管理成本零污染：污染的產(chǎn)生與治理，清潔生產(chǎn)硬件方面光伏材料：晶體材料、薄膜材料、輔助材料等光伏器件/組件：各種光伏電池，各種光伏組件；剛性、柔性配套系統(tǒng)ＢＯＳ系統(tǒng)部件：各種逆變器、控制器、蓄電池系統(tǒng)應(yīng)用：空間、地面、BIPV、并網(wǎng)、荒漠電站、濱海電站科學(xué)實驗裝備、生產(chǎn)裝備及檢測分析裝備軟件方面光伏基礎(chǔ)研究（研究機構(gòu)）計算機仿真優(yōu)化軟件書刊、雜志、多媒體政策、法規(guī)及規(guī)劃研究標(biāo)準化及標(biāo)準化管理系統(tǒng)光伏技術(shù)教育和培訓(xùn)現(xiàn)有基礎(chǔ)上建設(shè)以光伏為主體的分布式電網(wǎng)（1）南北光伏帶（2）東西光伏帶（3）多能互補穩(wěn)定電網(wǎng)（火電、風(fēng)電、核電、光電）（4）由多種蓄能技術(shù)支持分布式電網(wǎng)能源需求電氣化三步曲（1）家庭電氣化——光伏建筑結(jié)合BIPV（2）工業(yè)電氣化——光伏建筑結(jié)合BIPV，荒漠電站，濱海電站（3）交通電氣化——道路電站第一階段——獨立光伏系統(tǒng)：

100W-100KW，滿足邊遠無電地區(qū)用電。無需遠距離輸電；價格：3－5$/Wp光伏發(fā)電的五個實施階段中－韓合作項目西藏羊八井100KWp大規(guī)模光伏電站，2005第二階段——并網(wǎng)光伏屋頂：1KW-10MW，在城市或鄉(xiāng)村中并網(wǎng)運行，提供削峰電力。利用建筑物屋頂、外墻和現(xiàn)成的供電線路，節(jié)省土地和線路投資；價格：2－3$/Wp第三階段——沙漠光伏電站：1MW-1GMW，在沙漠、戈壁建造并網(wǎng)光伏電站。充分利用陽光，改造沙漠；價格：1.5－2$/Wp德國Goettelborn4MW

光伏電站第四階段——濱海光伏電站：

10MW-10GW，靠近沿海經(jīng)濟發(fā)達城市供電。節(jié)省輸電成本，發(fā)展電解制氫、貯氫規(guī)?；a(chǎn)、啟動氫能經(jīng)濟和海洋經(jīng)濟；

價格：1－1.5$/Wp第五階段——道路光伏電站：10GW—1000GW，建設(shè)道路光伏頂棚電站，發(fā)展電動交通；價格：<1$/Wp

光伏電站評價指標(biāo)：每平方公里每年發(fā)多少度電？Epvkwh/km2?a每度電成本是多少？Cpv元/kwh穩(wěn)定可靠工作多少年？Tpv年年維護成本是多少？Mpv元/a能量回收期有多長？ER年光伏建筑結(jié)合BIPV評價指標(biāo)：系統(tǒng)初投資系統(tǒng)穩(wěn)定工作年限上網(wǎng)電價

評價光伏發(fā)電的基本指標(biāo)規(guī)劃年份20042010202020302050小水電裝機/萬KW3400500075001000020000年發(fā)電量/億KW.h10001545230032006400風(fēng)裝機/萬KW7650030001000040000年發(fā)電量/億KW.h11.410569023009200生物質(zhì)能裝機/萬KW2005502000500010000年發(fā)電量/億KW.h51.821283522505000光伏發(fā)電裝機/萬KW6.530180100010000年發(fā)電量/億KW.h0.784.221.61401500可再生能源比例6.5(3)10(4.2)16(8)20(14.6)30(22.5)注：按照1KW.h=350g標(biāo)準煤折算，括號內(nèi)不包括大水電DataResource：中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2007中國光伏發(fā)電量增長速率逐年變化中國光伏發(fā)電增長速率世界光伏發(fā)電增長速率光伏發(fā)電占總發(fā)電量的比例年份中國比例(%)世界比例(%)20100.0150.120200.0481.220300.231020401.072520501.6250中國光伏發(fā)電量展望：

中國規(guī)劃VS世界平均水平

中國光伏裝機容量展望：

中國規(guī)劃VS世界平均水平中國光伏電池產(chǎn)量成長曲線圖2008年中國電池產(chǎn)量2GW。占世界電池總產(chǎn)量5.456GW的36.7%，仍然躍居世界第一位Source：SolarOutlookNuvigantConsulting2009/2/232007全球光伏產(chǎn)業(yè)分布2007光伏系統(tǒng)裝機容量分布中國歷年裝機和累計裝機情況西芷陽光計劃；光明工程；通電到鄉(xiāng)工程；村村通電工程；城市中兆瓦級電站：深圳，崇明島；光伏建筑一體化：上海，北京中國的光伏應(yīng)用現(xiàn)狀海外上市的中國十大光伏企業(yè)名單中國光伏發(fā)展情況公司名稱上市時間上市地點股票代碼發(fā)行價融資總額無錫尚德浙江昱輝蘇州阿特斯常州天合江蘇林洋河北晶澳南京中電江西賽維保定英利江陰浚鑫05-12-1506-8-806-11-906-12-1906-12-2107-2-707-5-1707-6-407-6-807-7-6紐交所倫敦創(chuàng)業(yè)板納斯達克紐交所納斯達克納斯達克納斯達克紐交所紐交所英國倫敦STPSOLACSIQTSLSOLFJASOCSUNLDKYGEJHL$15$1.5$15$18.5$12.5$15$11$27$10.81.53歐元4億美元5000萬美元1.155億美元9800萬美元1.5億美元2.25億美元9350萬美元4.69億美元3.19億美元3050萬英鎊中國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀隨著國際光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國的光伏產(chǎn)業(yè)同樣進入了高速增長時期。中國光伏產(chǎn)業(yè)正以每年30～40%的速度增長。全球前25家太陽電池生產(chǎn)商中有8家是中國企業(yè)。十余家中國企業(yè)先后在海外上市。產(chǎn)業(yè)鏈呈一個倒金字塔形，硅材料產(chǎn)量遠不能滿足光伏產(chǎn)業(yè)的需要。2.4.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)2.4.1太陽電池的原理2.4.2太陽電池單體、組件、方陣2.4.1太陽電池的原理光生伏打效應(yīng):1839年法國實驗物理學(xué)家EdmundBacquerel發(fā)現(xiàn)“光生伏打效應(yīng)”（原理圖）太陽電池是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部件2.4.1太陽電池結(jié)構(gòu)及工作原理

反射光通過風(fēng)實現(xiàn)熱量

對流和散發(fā)

透射光

轉(zhuǎn)化成電能陽光被太陽電池板吸收后：一部分變成電能，另一部分變成熱能光伏系統(tǒng)組成光伏產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)2.4.2太陽電池單體、組件、方陣2.5.光伏電池及組件分類2.5.1光伏電池分類2.5.2光伏電池組件分類

太陽電池分類(材料分類)

單晶硅太陽電池晶體硅太陽電池

多晶硅太陽電池

(CrystalSiliconSolarCell)

帶狀硅太陽電池

按基體材料分類BasedonMaterials

非晶硅太陽電微晶硅薄膜太陽電池

多晶硅薄膜太陽電池

納米晶硅薄膜太陽電池

硅薄膜太陽電池SiliconThinFilm硒光電池硫化鎘太陽電池硒銦銅太陽電池碲化鎘太陽電池砷化鎵太陽電池磷化銦太陽電池染料敏化太陽電池(DyeSensitizedSolarcell)有機薄膜太陽電池(OrganicSolarCell)化合物太陽電池CompoundSolarcell2.5.1光伏電池分類太陽電池分類(應(yīng)用分類)空間太陽電池剛性襯底柔性襯底地面太陽電池光伏傳感器用途分類剛性襯底柔性襯底同質(zhì)結(jié)太陽電池異質(zhì)結(jié)太陽電池肖特基結(jié)太陽電池復(fù)合結(jié)太陽電池分光太陽電池液結(jié)太陽電池結(jié)構(gòu)分類

平板太陽電池聚光太陽電池分光太陽電池使用狀態(tài)分類適應(yīng)不同設(shè)計需求的太陽電池不同顏色的太陽電池：適應(yīng)不同透光的要求太陽電池

雙面玻璃封裝，非晶硅薄膜組件，透光性晶體硅太陽電池208適應(yīng)不同透光的要求太陽電池

適應(yīng)不同設(shè)計尺寸和形狀的要求電池適應(yīng)不同形變的柔性太陽電池：彎曲的或柔性的太陽電池組件2.5.2太陽電池組件分類電池材料分類晶體硅電池組件薄膜電池組件封裝類型分類剛性電池組件柔性電池組件半剛性電池透光度分類透光型電池組件不透光型電池與建筑結(jié)合的方式分類屋頂太陽電池組件屋檐太陽電池組件玻璃幕墻太陽電池組件建筑一體化組件剛性封裝單玻璃封裝：玻璃、EVA、TPT、硅橡膠雙玻璃封裝：EVA、硅橡膠滴塑封裝:絕緣襯底，金屬襯底半剛性封裝：全EVA/TPT封裝柔性襯底封裝：不銹鋼薄膜/聚氨酯；聚氨酯襯底/聚氨酯2.6.光伏組件設(shè)計2.6.1光伏組件設(shè)計的基本原則

(1)滿足獨立供電的基本要求：電壓，電流，功率；

(2)適應(yīng)陽光直接照射（抗光老化）；

(3)便于安裝、運輸，使用方便；

(4)便于維護，檢測；

(5)滿足標(biāo)準，便于更換。

2.6.2電氣設(shè)計

(1)電壓配平（串并聯(lián)優(yōu)化）；

(2)電功率配平（串并聯(lián)優(yōu)化）；

(3)電氣連接方便可靠；

(4)防漏電，防靜電；

(5)抗雷電；

(6)互聯(lián)條焊接可靠，焊點接觸好；

(7)匯流條阻抗小。2.6.3機械設(shè)計

(1)適宜運輸；

(2)便于安裝（孔徑、尺寸）；

(3)抗震動；

(4)抗冰雹；

(5)抗灰塵，耐清洗磨擦（自潔透光塑料）；

(6)尺寸、形狀符合用戶要求；

(7)封裝材料（鋁框，不銹鋼，塑料）組合成本低，易加工，易批量生產(chǎn)。2.6.4光學(xué)設(shè)計

(1)封裝材料透過率高（與吸收光譜匹配）；

(2)抗光老化；

(3)反紅外光；

(4)發(fā)射率高（紅外光發(fā)射率，即熱沉低）

(5)抗紫外吸收；

(6)有利于可見光吸收（折射、反射）；

(7)滿足部分透光要求；

(8)滿足色彩要求。2.6.5化工設(shè)計

(1)光學(xué)特性；

(2)安全性，無毒害，防火；

(3)工藝可操作性；

(4)抗老化性；

(5)價格合理；

(6)防腐蝕設(shè)計。

2.6.6熱學(xué)設(shè)計主要是散熱設(shè)計合理。

2.6.7可靠性設(shè)計

(1)結(jié)構(gòu)可靠；

(2)材料可靠；

(3)工藝可靠；

(4)檢測可靠。2.6.8工藝設(shè)計

(1)單體電池檢測分檔；

(2)焊帶/互聯(lián)選配；

(3)焊接工藝設(shè)計（互聯(lián)工藝設(shè)計）；

(4)材料設(shè)計；

(5)層壓/固化；

(6)裝邊框/接線盒；

(7)檢測分檔。2.6.9外觀設(shè)計

符合用戶要求。2.6.10特殊設(shè)計防鳥，防蟲，防生物。2.7.設(shè)計依據(jù)國際、國內(nèi)地方標(biāo)準

IEC61215，GB9535，CE，UL……實用應(yīng)用需要根據(jù)用戶的特殊用途設(shè)計工藝流程設(shè)計及工藝流程界面設(shè)計材料設(shè)計工藝裝備設(shè)計

2.8.光伏組件工藝流程設(shè)計

2.9.光伏組件質(zhì)量檢驗及評價組件檢測規(guī)范可靠性加速老化設(shè)計常規(guī)故障及分析

三光伏產(chǎn)品與建筑的結(jié)合

光伏建筑一體化（BiPV)以往建筑物的設(shè)計對能源的使用和對環(huán)境的影響考慮的很少，現(xiàn)存的以極低效率運行的建筑物有提高能效的巨大潛力。。BiPV就是將光伏發(fā)電與樓體的建筑結(jié)合在一起。這一概念比以往任何時候都更有意義，它是一個充滿活力的全新領(lǐng)域，在保護地球生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的同時提高自己的生活質(zhì)量。BiPV能盡量減少對環(huán)境的有害影響，在發(fā)展新技術(shù)時節(jié)約能源與材料，在正確的應(yīng)用下，還會帶來高雅的設(shè)計，BiPV的目標(biāo)就是達到可持續(xù)發(fā)展與可再生的未來。隨著對太陽電能需求的增加，能夠在使用地點或附近提供電能的分散式PV系統(tǒng)是商業(yè)推廣的首要選擇。

中國建筑屋頂可利用面積大中國房屋總建筑面積400億平方米，其中城市房屋131億平方米，其中81.8億平方米為住宅面積，農(nóng)村住宅面積大約是城鎮(zhèn)的2倍，160億平方米；城城鎮(zhèn)住宅按照平均10層樓計算，住宅屋頂可利用面積8億平方米，農(nóng)村住宅按照平均5層樓計算，住宅屋頂可利用面積32億平方米，合計40億平方米。如果20％安裝太陽電池就會有80GWp，約占2002年全國裝機的1／4；按照全年滿功率發(fā)電1500小時計總年發(fā)電量約120TWh，約占全國7.3%（2002年全國總發(fā)電量1654TWh）。傾斜的PV板上的太陽入射角PV與電網(wǎng)系統(tǒng)的連接BiPV設(shè)計工具光伏組件與建筑結(jié)合的優(yōu)點建筑能耗占到50％，光伏發(fā)電與建筑結(jié)合可以有效地削減建筑用電；發(fā)電上網(wǎng)最為方便，不需要架設(shè)輸電線路；發(fā)電無需額外占地；光伏發(fā)電可以安裝在任何地方而能夠被人們接受（風(fēng)力發(fā)電則不同）；建筑是最能表現(xiàn)擁有者生活態(tài)度和生活方式的事物。

標(biāo)語寫著：不要風(fēng)能！風(fēng)能帶來不可避免的噪聲污染。光伏組件在建筑上的安裝方式安裝方式光伏組件安裝在平屋頂上光伏組件安裝在斜屋頂上光伏組件鑲嵌在斜屋頂上光伏組件鑲嵌在斜屋頂上作為屋頂瓦鑲嵌在平屋頂上鑲嵌在立面墻上安裝在立面墻上作為遮陽板與建筑結(jié)合對太陽能產(chǎn)品的要求顏色的要求透光的要求尺寸和形狀的要求顏色的要求彩色吸收面透光的要求尺寸和形狀的要求247作為多功能建筑構(gòu)件使用的光伏組件在建筑物上安裝的太陽電池的作用不僅僅是發(fā)電；除了發(fā)電，首先應(yīng)當(dāng)將太陽電池看作是建筑物外墻體上的通用的和和諧一致的建筑材料；安裝在建筑物上的太陽電池應(yīng)當(dāng)具有如下功能：使室內(nèi)不受天氣變化的影響；防雨；抗風(fēng)；隔熱；隔噪音；遮陽；美觀；發(fā)電；太陽電池組件的建筑材料特性破碎后的高強度：安全性；防防冰雹：用25mm直徑的冰球試驗；可踩踏；重量：9to22kg/m2(取決于玻璃的厚度、種類和層數(shù))與不同功能的玻璃或材料相結(jié)合：隔熱玻璃組件；防紫外線玻璃組件；隔音玻璃組件；夾層安全玻璃組件；防盜或防彈玻璃組件；防火組件等等。好的BiPV設(shè)計自然一體化PV系統(tǒng)形成建筑中合理的、自成一體的一部分；PV系統(tǒng)完善了整棟建筑，但也不必太顯眼；建筑風(fēng)格宜人PV