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晶体硅太阳能电池入门 所谓的光伏，是指通过太阳能电池为媒介，将太阳能光直接转化为电能的过程。光伏太阳能电池的能量转换机制不同于太阳热发电，更与太阳能热水系统对太阳能的利用存在本质的差异。光伏技术建立在量子力学和半导体物理学的理论基础之上，致力于光电材料与器件的研发与应用，实现常温下光能与电能的直接转换。 整个光伏行业大概可以分为以下三部分： 晶体硅太阳能电池生产 太阳能电池的组件 电池片及组件的优化 这次去实习的无锡尚德电力公司主要集中在中游 ，今年开始逐步进入上下游（进入上游成立了荣德公司，进入下游开始大型电站的设计及安装、维护），形成覆盖全产业链的垂直一体化模式。垂直一体化是在拥硅为王的2008年探索出来的一种全新模式，国内代表公司是英利新能源。垂直一体化可以实现部分硅料的自给并且减少了硅料的运输成本，这使得英利在全球太阳能电池的话语权大增，其老总苗连生曾夸下豪言“英利不降价，没人敢降价” 。施正荣最初回国创业时设想自己只做自己最专业的—太阳电池及组件，坚决不踏进上游产业链，然而事与愿违，在竞争逐渐白炽化的情况下，上游硅料商纷纷抬高价格或者另寻买主，无形中给尚德莫大的“鸭梨”。在去年施正荣和上游硅料商王禄宝关系破裂之后，施正荣越来越感到来自上游的硅料供应的压力，在最紧张时刻公司库存硅料仅够三天生产，而英利却是72天，所以施于去年开始收购香港某硅料商的股票并成立荣德公司，加快进入上游的步伐，确保硅原料的安全。由于2010年经济报表知尚德去年最大的收益来自于其投资的一个基金，而且其主体实业---太阳能电池并未盈利。这个报表可以说也让尚德清醒认识到要想保住行业老大的位置，必须不断的拓宽自己的业务，不要把鸡蛋放在一个篮子里。因而今年初尚德宣布进入下游电站的建设及维护，时至今日证明尚德的决策是英明、果断的！尚德不愧为太阳能电池的领军人！ 说了这么多行业情报，该谈谈施总的当家厂品—--晶体硅太阳电池了。晶体硅太阳能电池包括单晶硅、多晶硅太阳能电池，二者主要的区别在于硅料的微观结构---晶向取向是否一致，取向一直则是单晶硅，取向不一致则是多晶硅。一般来说生产多晶硅的原料是冶金级多晶硅，而单晶硅的原料则是太阳能级多晶硅，因而制造单晶硅太阳能电池成本较高，所以在晶体硅太阳电池的应用中多晶硅太阳能电池占主导地位。 下面说说单晶硅、多晶硅太阳能电池的工艺吧，这次去实习的第三周我们参观工厂，提前了解下可以做到心中有数。 单晶硅太阳能电池的生产工艺 、 多晶硅太阳能电池的工艺 由于单晶硅和多晶硅在物理结构上不一样，制绒环节不同，单晶硅主要有酸碱腐蚀形成绒面，而多晶硅由于晶界、位错、微缺陷等，酸碱腐蚀得到绒面效果不佳，目前多用机械刻槽，利用V形刀在硅表面摩擦以形成规则的V形槽；反应离子刻蚀技术，在硅表面沉积一层镍铬层，然后用光刻技术在镍铬层上印出织构模型，接着就用反应离子刻蚀方法制备出表面织构，在硅表面制备出圆柱状和锥状织构，制成绒面，费用极高。 再谈谈太阳能电池的组件吧！ 组件结构 典型的太阳电池组件，在遥远地区的户外使用。 组件是由一些互相联接的太阳电池组成，典型的是36片串联，这些太阳电池被封装成单一的、长期耐久的、稳定的单元。 封装一组相互联接的太阳电池的目的是在使用它们的通常的苛刻环境中保护它们和它们的互联线。例如，太阳电池是是很薄的，更易于受到机械损伤，除非它们得到保护。另外，太阳电池顶部表面的金属栅线和各个独立的太阳电池之间的互联线可以被水和水蒸汽腐蚀。封装的两个关键作用是防止太阳电池的机械损伤和防止水或者水蒸汽对电极的腐蚀。 有许多不同形式的PV组件，并且对于不同的太阳电池或者不同的应用要求来讲组件的结构是不同的。例如，无定型硅太阳电池通常被封装成柔性的组件，而用于遥远地区的晶体硅太阳电池则与玻璃形成钢性的封装。晶体硅PV组件的寿命和保质期通常大约是20年，表明封装的PV组件是耐用的。 组件材料 大多数晶体硅太阳电池组件是由透明的顶表面、胶质密封材料、背面层和外部框架组成。如下图所示，在大多数组件中，顶表面是玻璃，胶质密封材料是EVA(ethyl vinyl acetate，乙烯基乙酸乙脂)，背面层是Tedlar。 典型的晶体硅组件材料 前表面材料 PV组件的前表面材料对于可以被PV组件中的太阳电池使用的波长必须有很高的透明度。对于硅太阳电池，顶表面材料对于波长在350nm到1200nm范围的波长必须有很高的透明度。另外，前表面的反射应该很低。 虽然理论上在顶表面应用减反射膜可以减少反射，但是实际上这些减反射膜都不足以抵抗大多数PV组件的使用条件。另一个可以减少反射的技术是织构化表面或者使