太阳能光伏入门——晶硅组件篇.docxVIP

一、光伏产品的应用1.1、什么是光伏？1839年，法国的Becqueral第一次发现，光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差，这种现象后来被称为“光生伏特效应”，简称“光伏效应”　　1954年，贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅太阳电池，现代硅太阳电池时代从此开始1.2、光伏发电的应用神舟五号飞船上的太阳能帆板空间站上的天阳能帆板太阳能汽车太阳能飞行器光伏发电站通过光伏供电的通讯基站太阳能电池充电器太阳能路灯二、光伏产业链的介绍2.1、光伏产业链多晶硅料————多晶硅片————太阳电池————光伏组件————光伏系统三、产业链各环节介绍3.1、硅片生产多晶硅片的工艺流程多晶硅料（棒状、块状、粒状）多晶硅硅锭多晶硅硅片单晶硅硅棒单晶硅硅片3.1.1、硅片规格 目前晶体硅太阳电池硅片分为单晶硅硅片和多晶硅硅片，单晶硅硅片主要是125mm×125mm，多晶硅硅片主要是125mm×125mm或156mm×156mm3.1.2、单晶硅片与多晶硅片的外观区别 多晶硅硅片相对于单晶硅硅片，有明显的多晶特性，表面有一个个晶粒形状，而单晶硅硅片表面颜色均匀一致，单晶硅硅片因为实用硅棒的原因，四角有圆形大倒角，而多晶硅硅片一般采用小倒角3.1.3、生产方法单晶硅硅棒提拉法区熔法多晶硅硅锭浇铸法热交换法及布里曼法电磁铸锭法3.1.4、清洗硅料 除去硅料表面的石英，金属离子等先使用碱液去除石英等，再使用酸混合液酸洗，再用等离子水冲洗浸泡至中性，最后烘干分类存放设备、工具模：硅料清洗机、硅料花篮、温度计、PH测量计、电阻率测量仪、量杯、电子称、防护服等材料：硅料、NaOH、HF、HCL、去离子水硅料清洗机3.1.5、装料 装料前需对坩埚进行坩埚涂喷、坩埚烧结处理，在坩埚内表面形成均匀厚度的氮化硅为避免硅料与坩埚接触污染硅锭装料时按照坩埚底大块硅料、上面细硅料的原则，硅料缝隙间用细小硅料填充坩埚涂喷烧结设备、工具模、材料：坩埚喷涂站、坩埚烧结炉、恒温箱、红外测温枪、防护服、电动吸等;石英坩埚、氮化硅粉、纯水、压缩空气装料设备、工具模、材料：硅锭运转车、石墨护板、防护服、电子称、工业吸尘器;石英坩埚、硅料、硼母合金3.1.6、铸锭 在上面工艺流程中的熔化、定向生长、冷却凝固、硅锭出炉都是在铸锭炉内完成生成完整的多晶硅锭我公司使用的铸锭炉原理方法是上面介绍的热交换法及布里曼法设备、工具模：定向凝固炉(DSS) 、装卸料电瓶车、工业吸尘器、耐高温手套、硅锭转运车等材料：真空油脂、氩气、压缩空气铸锭炉3.1.7、破锭 将硅锭切割成一定尺寸的硅块，去除硅锭四周边皮料，再对硅块四角轮流进行倒角，最后去头尾边皮料、头尾料中含有较高的碳、氧、金属杂质等，严重影响硅片性能设备、工具模：多线切割剖锭机、倒角机、数控金刚石带锯床、防护服、吊车材料：粘接剂、钢线、砂浆、金刚石带锯多线切割剖锭机3.1.8、多线切割 将处理好的硅块进行粘接、切割，切割成设定厚度的硅片目前硅片厚度一般为180um和200um粘接时，对硅块粘接面、金属模板、玻璃进行清洗，使用粘接剂粘接在一起设备、工具模：超声波清洗机、多线切割机、电瓶堆垛车、吹风机、铲刀、电子称等材料：硅块、粘接剂、卷纸、酒精、钢线、砂浆等多线切割机3.1.9、硅片清洗 在硅片清洗前，对切割后的硅片进行预清理，将硅片从模板下清洗下来硅片清洗使用清洁剂、醋酸、纯水清洗，去除粘接剂和各种表面杂质，得到清洁的硅片设备、工具模、材料：硅片预清洗设备、硅片清洗机、清洗剂、醋酸、纯水多晶硅片、硅片盒等3.1.10、包装 使用硅片检测设备对硅片进行测试、分选，测试出每片硅片的性能参数，根据性能分类测试数据包括厚度、电阻率、少子寿命等相同分类的硅片包装在一起硅片检测设备3.1.11、硅片性能参数①型号（掺B的P型与掺P的N型）②电阻率③少数载流子寿命④硅片边长⑤对角线长度⑥倒角⑦厚底⑧总厚度变化3.2、电池3.2.1、晶体硅太阳电池区别两者最大差别在于硅片，多晶硅片是许多硅晶粒的集合体单晶硅太阳电池 多晶硅太阳电池3.2.2、晶体硅太阳电池结构正面和背面的金属电极用来收集光激发的自由电子和空穴，对外输出电流；减反射薄膜的作用是减小入射太阳光的反射率；pn结的作用是将光激发的自由电子输送给n型硅，将自由空穴输送给p型硅3.2.3、太阳电池工作原理当太阳光照射到太阳电池表面时，由于光生伏特效应，太阳电池的正面电极和背面电极之间产生电压，用金属导线接上电灯、电器等负载，可为这些负载提供电流3.2.4、晶体硅太阳电池的生产工艺流程3.2.5、晶体化学表面处理（清洗制绒）在硅片的切割生产过程中会形成厚度达10微米左右的损伤层，且可能引入一些金属杂质和油污如果损伤层去除不足，残余缺陷在后续的高温处理过程中向硅片深处继续延伸，会影响到太阳电池的