太阳能电池片
太阳能光伏系统知识-太阳能电池板
四、太阳能电池板性能测试环境
地面上的太阳光，一部分来自太阳直接照射，另一部分来自大气层或
周围环境的散射，前者称为直接辐射，后者称为天空辐射，二者合起 来称为总辐射，在正常大气条件下直接辐射占总辐射的75%以上。 太阳光的辐射线都属于波长不等的电磁波。太阳能电池板对不同波长 的光具有不同响应，辐照度相同、光谱成分不同的光照射到同一块板 上，其效果不同；太阳光是各种波长的复合光，它所含的光谱成分组 成光谱分布曲线，而其光谱分布也随地点、时间及其它条件的差异而 不同，大气层外情况很单纯，太阳光谱几乎相当于6000K 的黑体辐射 光谱，称为 AMO 光谱。国际标准规定，在晴朗气候条件下，当太阳 透过大气层到达地面所经过的路程为大气层厚度的1.5 倍时，光谱为 标准地面太阳光谱，简称AM1.5 ，此时太阳天顶角为48.19°。
七、太阳能电池板使用注意事项
偶然遮挡不可避免，故需用旁路二极管来起保护作用。
若所有组件并联，就不需要旁路二极管；若要求输出电 压为24V(或更高)，那么必须有2个(或更多)组件串联， 这时就需加旁路二极管来控制光伏系统中电流。阻塞二 极管既可在每一并联支路，又可在阵列与控制器之间的 干路上，但当多条支路并联接成一个大系统，则应在每 条支路上用阻塞二极管以防止由于支路故障或遮蔽引起 的电流由强电流支路流向弱电流支路的现象（控制器没 有这项功能）。小系统在干路上用一个阻塞二极管就够 了，不要两种都用，因为每个二极管会降压0.4~0.7V是 一个12V系统的6%。
九、太阳能电池片设计举列
用Φ 40mm单晶硅片(效率8.5%)设计一电压1.5V，功率为1.2W的组件:
1.单晶硅片的工作电压为：V=0.41V
2.则串联电池数：Ns=1.5/0.41=3.66片，取Ns=4片 3.单体电池板面积：S=π d2/4=π ×42/4=12.57cm2 4.单体板封装后功率：Pm=100MW/CM2×12.57×8.5%×95%=100MW=0.1W (95%是封装时的失配损失) 5.需太阳电池总的片数：N=1.2÷0.1=12片
太阳能光伏电池与光伏组件有什么区别？
太阳能光伏电池（简称光伏电池）用于把太阳的光能直接转化为电能。
地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池，可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。
太阳电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成。
具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。
太阳电池常规组件的结构形式有下列几种，玻璃壳体式结构、底盒式组件、平板式组件、无盖板的全胶密封组件。
简而言之，太阳能光伏电池片是组成太阳能光伏组件的核心部分。
太阳能电池片主要分为晶硅类和非晶硅类。
晶硅类电池片的主要原料是硅(通俗地讲是沙子或沙粒经过一系列反应提炼而成的)，而后根据不同的铸造工艺又分为单晶硅和多晶硅。
单多晶硅片、多晶硅片经过制绒→扩散→刻蚀→镀膜→烧结→测试等工艺制程就得到能发电的太阳能电池片了。
非晶硅类主要是以非晶硅类化合物为基材制成的非晶硅薄膜太阳能电池，市场所占份额不大。
太阳能光伏组件，它的核心组成是电池片。
简单的说组件的制作过程就是用封装材料对排版好的电池片方阵进行组装的过程。
电池片排版主流的有60片和72片，用焊带进行串联排列成方阵。
太阳能光伏组件封装材料主要有背板、EVA、透光玻璃、铝边框和接线盒等，其工艺过程主要包括：物料准备→电池片分选→焊接→叠层→层压前EL测试→层压→层压后EL测试→装框→装接线盒→固化→清洗→I-V测试→包装。
原标题：太阳能光伏电池与光伏组件有什么区别？。
单晶电池片组成部件
单晶电池片组成部件
单晶电池片是太阳能电池板的一个主要组成部分，它由以下几个主要部件构成：
1. 硅晶体：单晶电池片的主体材料是硅晶体。
这些晶体是通过从高纯度硅晶体中拉出单晶棒并进行切割而制成的。
单晶硅具有非常高的纯度，这使得它具有优异的光电转换效率。
2. 导电层：单晶电池片通常在硅晶体表面涂覆一层导电层，通常是由铝或其他导电材料制成。
这一层的作用是收集光电转换过程中产生的电子并将其引导到电池片的输出端。
3. 抗反射涂层：为了提高单晶电池片的光吸收率，减少反射损失，通常在硅晶体表面涂覆一层抗反射涂层。
这种涂层通常是一种特殊的二氧化硅或其他材料，能够减少光的反射并增加光的吸收。
4. P-N 接触：单晶电池片中的P-N 接触是指P 型硅和N 型硅之间的结合。
这种结合在光照下会产生电子和空穴对，从而形成光电转换效应。
这个过程导致了电子的迁移和电流的产生。
5. 背电场：在单晶电池片的背面通常会加上一个背电场。
这个电场有助于提高电池片的效率，减少电子和空穴的复合，并增强电流的收集。
6. 包封材料：单晶电池片通常被夹在两片玻璃板之间，并用特殊的胶水或密封材料密封。
这种包封材料保护电池片不受外界环境的影响，并且有助于增强电池板的结构强度。
以上是单晶电池片的主要组成部分，它们共同作用，使单晶电池片能够将太阳光转换为电能。
电池片分类和特点
电池片分类和特点电池片是太阳能电池的核心组件之一，其种类繁多，具有不同的特点和应用范围。
本文将对电池片的分类和特点进行详细解释，并根据标题中心扩展下描述。
一、电池片的分类根据材料类型，电池片可以分为单晶硅、多晶硅和非晶硅三种。
1. 单晶硅电池片：单晶硅电池片又称为单晶硅太阳能电池片，是目前应用最为广泛的一种电池片。
它由单晶硅材料制成，具有较高的转化效率和优良的抗腐蚀性能。
其特点是结构均匀、外观一致，能够提供稳定的电流输出，适用于各种应用场景。
单晶硅电池片的转换效率通常在15%以上。
2. 多晶硅电池片：多晶硅电池片是由多晶硅材料制成的，其晶粒大小不一，晶界较多。
相比于单晶硅电池片，多晶硅电池片的转换效率稍低，通常在13%左右。
多晶硅电池片的优点是生产成本较低，适用于大规模生产。
然而，多晶硅电池片的外观不够均匀，光电转换效率相对较低。
3. 非晶硅电池片：非晶硅电池片是由非晶硅材料制成的，具有较高的光吸收能力和较低的材料成本。
它的特点是生产工艺简单，可以灵活制作成各种形状和尺寸，适用于特殊场景的应用。
然而，非晶硅电池片的转换效率相对较低，一般在10%左右。
二、电池片的特点1. 转换效率：电池片的转换效率是评价其性能优劣的重要指标。
转换效率越高，说明电池片从光能转化为电能的效率越高，能够提供更高的输出功率。
单晶硅电池片的转换效率一般在15%以上，多晶硅电池片在13%左右，非晶硅电池片在10%左右。
2. 光吸收能力：电池片的光吸收能力决定了其对光能的利用效率。
光吸收能力越强，说明电池片能够吸收更多的光能，从而提高转换效率。
非晶硅电池片由于其材料的特性，具有较高的光吸收能力。
3. 抗腐蚀性能：电池片需要长期在恶劣的环境条件下工作，因此具有良好的抗腐蚀性能十分重要。
单晶硅电池片由于其材料的纯度较高，具有较好的抗腐蚀能力。
多晶硅电池片和非晶硅电池片的抗腐蚀性能相对较差。
4. 生产成本：电池片的生产成本直接影响了太阳能电池组件的价格。
光伏材料清单
光伏材料清单光伏发电是一种利用太阳能光伏效应直接将太阳能转化为电能的技术。
在光伏发电系统中，光伏材料是至关重要的组成部分，其质量和性能直接影响着光伏发电系统的发电效率和稳定性。
因此，选择合适的光伏材料对于光伏发电系统的建设和运行至关重要。
下面将介绍一些常见的光伏材料清单，以供参考。
1. 太阳能电池片。
太阳能电池片是光伏发电系统中最核心的部件，它直接将太阳能光能转化为电能。
常见的太阳能电池片包括单晶硅电池片、多晶硅电池片、非晶硅电池片等。
在选择太阳能电池片时，需要考虑其转换效率、寿命、成本等因素。
2. 光伏背板。
光伏背板是太阳能电池片的支撑和保护材料，能够有效地防止电池片受到外部环境的侵蚀和损坏。
常见的光伏背板材料包括玻璃、聚合物材料等，选择合适的光伏背板材料可以提高光伏发电系统的稳定性和寿命。
3. 光伏封装材料。
光伏封装材料是用于保护太阳能电池片和光伏背板的材料，能够有效地防止水汽、灰尘等对太阳能电池片的侵蚀。
常见的光伏封装材料包括乙烯醋酸乙烯、聚氟乙烯、环氧树脂等，选择合适的光伏封装材料可以提高光伏发电系统的稳定性和寿命。
4. 光伏支架。
光伏支架是用于支撑太阳能电池片和光伏背板的结构件，能够有效地固定和支撑整个光伏发电系统。
常见的光伏支架材料包括铝合金、不锈钢等，选择合适的光伏支架材料可以提高光伏发电系统的稳定性和寿命。
5. 光伏电缆。
光伏电缆是用于连接太阳能电池片和光伏逆变器的电气线缆，能够有效地传输太阳能电池片产生的电能。
常见的光伏电缆材料包括聚氯乙烯、交联聚乙烯等，选择合适的光伏电缆材料可以提高光伏发电系统的传输效率和稳定性。
总结。
光伏材料是光伏发电系统中至关重要的组成部分，其质量和性能直接影响着光伏发电系统的发电效率和稳定性。
在选择光伏材料时，需要综合考虑其转换效率、寿命、成本等因素，以确保光伏发电系统能够稳定高效地运行。
希望以上光伏材料清单能够为您的光伏发电系统建设和运行提供一些参考和帮助。
太阳能电池片生产工艺
太阳能电池片生产工艺以太阳能电池片生产工艺为标题，我们来探讨一下太阳能电池片的制造过程。
太阳能电池片是太阳能光伏发电系统的核心组成部分，它能将太阳光能转化为电能。
太阳能电池片的制造工艺主要包括晶体硅的制备、电池片的制备以及电池片的封装三个步骤。
晶体硅的制备是太阳能电池片生产的第一步。
晶体硅是太阳能电池片的主要材料，它可以通过多种方法制备。
其中最常用的方法是通过化学气相沉积法制备单晶硅。
这种方法主要是将硅源气体（如三氯硅）在高温下分解，生成单晶硅。
另外，还可以通过多晶硅的溶液法、多晶硅的熔融法等方法制备晶体硅。
接下来是电池片的制备过程。
首先，将制备好的晶体硅切割成薄片，然后在薄片表面进行蚀刻处理，形成PN结。
蚀刻处理是通过在硅片表面涂覆一层光刻胶，然后使用光掩膜和紫外线照射的方法来实现的。
在蚀刻过程中，只有光刻胶覆盖的区域会被蚀刻掉，形成PN结。
接着，将蚀刻过的硅片进行扩散处理，使得PN结中的硼和磷原子扩散到硅片的表面，形成P型和N型硅片。
最后，将P型和N型硅片叠加在一起，并进行金属导线的连接，形成太阳能电池片。
最后是电池片的封装过程。
电池片封装主要是为了保护电池片，并将多个电池片组装成太阳能电池板。
首先，将电池片放置在透明的玻璃或塑料基板上，然后使用导电胶水将电池片固定在基板上。
接着，将多个电池片串联或并联，形成太阳能电池板。
最后，使用胶水或密封胶将电池板与框架固定在一起，并进行防水处理，以确保电池板的稳定性和耐用性。
总结一下，太阳能电池片的生产工艺包括晶体硅的制备、电池片的制备以及电池片的封装三个步骤。
这些步骤都是非常关键的，每个步骤都需要严格控制工艺参数，以确保太阳能电池片的质量和性能。
通过不断改进工艺技术，提高生产效率和降低生产成本，太阳能电池片的生产工艺将会得到进一步的发展和完善。
电池片工艺流程
电池片工艺流程
电池片是太阳能电池的核心组件，其制作工艺流程对电池的性能和成本有着重要影响。
下面将详细介绍电池片的工艺流程。
首先，电池片的制作从硅原料开始。
硅原料经过精炼和晶体生长等工艺，制成硅片。
然后，硅片经过切割、打磨和清洗等工序，形成薄片。
接着，对薄片进行扩散和涂覆工艺，形成P-N结构。
随后，进行光刻和腐蚀工艺，形成电极。
最后，进行测试和包装，生产成为成品电池片。
在整个工艺流程中，有几个关键环节需要特别注意。
首先是硅片的制备工艺，其质量直接影响到后续工艺的稳定性和成品电池片的性能。
其次是P-N结构的形成工艺，这一步需要严格控制温度和时间，以确保P-N结构的均匀和稳定。
再次是光刻和腐蚀工艺，这一步需要精密设备和精准操作，以确保电极的形成和质量。
最后是测试和包装工艺，这一步需要严格的检测标准和流程，以确保成品电池片的质量和性能。
除了上述关键环节外，整个工艺流程中的每一个细节都需要精益求精。
比如，在硅片的切割工艺中，需要确保切割的平整和尺寸
的准确；在涂覆工艺中，需要确保涂覆的均匀和厚度的控制；在光
刻和腐蚀工艺中，需要确保光刻图形的清晰和腐蚀的均匀。
只有每
一个环节都做到精益求精，才能保证最终成品电池片的质量和性能。
总的来说，电池片的工艺流程是一个复杂而严谨的过程，需要
精密设备和精准操作，需要严格的质量控制和流程管理。
只有在每
一个细节都做到精益求精的情况下，才能生产出高质量、高性能的
电池片，从而推动太阳能产业的发展。
希望本文的介绍能够对电池
片的工艺流程有所帮助，谢谢阅读！。
新能源知识：太阳能电池片的分类
新能源知识：太阳能电池片的分类太阳能电池按结晶状态可分为结晶系薄膜式和非结晶系薄膜式(以下表示为a-)两大类，而前者又分为单结晶形和多结晶形。
按材料可分为矽薄膜形、化合物半导体薄膜形和有机膜形，而化合物半导体薄膜形又分为非结晶形(a-Si:H,a-Si:H:F,a-SixGel-x:H等)、ⅢV族(GaAs,InP等)、ⅡⅥ族(Cds系)和磷化锌(Zn 3 p 2 )等。
太阳能电池根据所用材料的不同，太阳能电池还可分为：矽太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池，其中矽太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。
(1)矽太阳能电池矽太阳能电池分为单晶矽太阳能电池、多晶矽薄膜太阳能电池和非晶矽薄膜太阳能电池三种。
单晶矽太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。
在实验室里最高的转换效率为24.7%，规模生产时的效率为15%。
在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于单晶矽成本价格高，大幅度降低其成本很困难，为了节省矽材料，发展了多晶矽薄膜和非晶矽薄膜做为单晶矽太阳能电池的替代产品。
多晶矽薄膜太阳能电池与单晶矽比较,成本低廉，而效率高于非晶矽薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。
因此，多晶矽薄膜电池不久将会在太阳能电地市场上占据主导地位。
非晶矽薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。
但受制于其材料引发的光电效率衰退效应，稳定性不高，直接影响了它的实际应用。
如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶矽大阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。
(2)多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
12。
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PECVD特气的性质（2）
硅烷(SiH4): 是一种无色、与空气反应并会引起窒息的气体。 硅烷与空气接触会引起燃烧。它的首要危害是引起严重的热灼 伤。严重时会致命。如没有自燃会非常危险，不要靠近，不要 试图在切断气源之前灭火。 硅烷会刺激眼睛，硅烷分解产生的无定型二氧化硅颗粒会引起 眼睛刺激。 吸入高浓度的硅烷会引起头痛、恶心、头晕并刺激上呼吸道。 过度吸入会引起肺炎和肾病。硅烷会刺激皮肤、硅烷分解产生 无定型二氧化硅颗粒会引起皮肤刺激。
等离子体产生图例
SixNyHz的形成过程
等离子体
3SiH4
400℃
SiH
3
SiH22
SiH 3
6H
等离子体
2NH3
400℃
NH2 NH2 3H
SiH4
NH3
400℃
Six NyHz
H2
PECVD特气的性质（1）
氨气（NH3）: 是一种刺激性、无色、气体。 氨气会严重灼伤眼、皮肤及呼吸道。当它在空气中的浓度超过 15%时有立即造成火灾及爆炸的危险。 暴露在氨气中会对眼睛造成中度到重度的刺激。氨气强烈地刺 激鼻子、喉咙和肺。症状包括灼伤感、咳嗽、喘息加重、气短、 头痛及恶心。过度暴露会影响中枢神经系统并会造成痉挛和失 去知觉。暴露在5000ppm下5分钟会造成死亡。
1.电阻率随x增加而降低 2.折射率n随x增加而增加 3.腐蚀速率随密度增加而降低
PECVD的钝化作用
由于太阳电池级硅材料中不可避免的含有大 量的杂质和缺陷，导致硅中少子寿命及扩散 长度降低从而影响电池的转换效率。
H的钝化机理:
主要原因是:H能与硅中的缺陷或杂质进行反应， 从而将禁带中的能带转入价带或者导带。
PECVD
部门：电池片部
PECVD的介绍
PECVD:
Plasma Enhance Chemical Vapour Deposition
等离子增强化学气相沉积
等离子体：
由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会 使气体分子产生电离，这样物质就会变成自由 运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子 组成的混合物。
2.薄膜中的氢对电池的表面 钝化降低了发射结的表面复 合速率，减小了暗电流，提 升了开路电压，从而提高了 光电转换效率；在烧穿工艺 中的高温瞬时退火断裂了一 些Si-H、N-H键，游离出来 的H进一步加强了对电池的 钝化。
PECVD:直接式
PECVD:间接式
间接PECVD的特点：
在微波激发等离子的设 备里，等离子产生在反 应腔之外，然后由石英 管导入反应腔中。在这 种设备里微波只激发 NH3，而SiH4直接进 入反应腔。
紧急救助 眼睛接触：应立即用水冲洗至少15分钟，水流不要太快，同 时翻开眼睑，立即寻求眼科处理； 皮肤接触：用大量的水清洗至少15分钟，脱掉被污染的衣服， 如果患者有持续的刺激感或其他影响需立即进行医疗处理。 吸入：尽快移到空气清新处，如有必要须进行输氧或人工呼吸。
PECVD的影响因素
1．频率
PECVD的目的
在太阳电池表面沉积
finger
"inverted" pyramids
深蓝色减反膜-SiN膜。
减少光的反射，增加
+
电池对光线的吸收。
p
n+ n
oxide
对电池的正表面进行H
p+
psilicon p+
p+
钝化
rear contact
oxide
对电池正表面进行保
护，防止氧化
SiNx:H
PECVD的钝化作用
钝化太阳电池的受光面
钝化膜(介质)的主要作 用是保护半导体器件表 面不受污染物质的影响， 半导体表面钝化可降低 半导体表面态密度。
钝化太阳电池的体内
在SiN减反射膜中存在 大量的H，在烧结过程 中会钝化晶体内部悬挂 键。
PECVD对电性能影响
1.减反射膜提高了对太阳光 的利用率，有助于提高光生 电流密度，起到提高电流进 而提高转换效率的作用。
SiNx:H介绍
正常的SiNx的Si/N之比为0.75，即Si3N4。但是 PECVD沉积氮化硅的化学计量比会随工艺不同而 变化，Si/N变化的范围在0.75-2左右。除了Si和N， PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子， 即SixNyHz或SiNx:H
Si/N比对SiNx薄膜性质的影响
间接PECVD的沉积速率 比直接的要高很多，这 对大规模生产尤其重要。
PECVD的工艺原理
通入的特气（硅烷和氨气）在高温和微波源 的激发下电离，形成等离子态，并沉积在硅 片的表面。膜的厚度主要与温度，腔体内微 波源的功率和镀膜时间有关。
反应室通入反应气体
硅烷 SiH4 氨气 NH3
在微波源的激发下电离形成等离子态 SiNx:H沉积在硅片上
射频PECVD系统大都采用50kHz~13.56 MHz的工业频 段射频电源。较高频率（>4MHz）沉积的氮化硅薄膜具 有更好的钝化效果和稳定性。
2．射频功率
增加RF功率通常会改善SiN膜的质量。但是，功率密度 不宜过大，超过1W/cm2时器件会造成严重的射频损伤。
3．衬底温度
PECVD膜的沉积温度一般为250～400℃。这样能保证 氮化硅薄膜在HF中有足够低的腐蚀速率，并有较低的本 征压力，从而有良好的热稳定性和抗裂能力。低于 200℃下沉积的氮化硅膜，本征应力很大且为张应力， 而温度高于450℃时膜容易龟裂。
PECVD的影响因素
4．气体流量 影响氮化硅膜沉积速率的主要气体是SiH4。为了防止富硅膜， 选择NH3/SiH4=2~20（体积比）。气体总流量直接影响沉 积的均匀性。为了防止反应区下游反应气体因耗尽而降低沉积 速率，通常采用较大的气体总流量，以保证沉积的均匀性。
5．反应气体浓度 SiH4的百分比浓度及SiH4/NH3流量比，对沉积速率、氮化 硅膜的组分及物化性质均有重大影响。 理想Si3N4的Si/N＝0.75，而PECVD沉积的氮化硅的化学计 量比会随工艺不同而变化，但多为富硅膜，可写成SiN。因此， 必须控制气体中的SiH4浓度，不宜过高，并采用较高的SiN比。 除了Si和N外，PECVD的氮化硅一般还包含一定比例的氢原子， 即SixNyHZ或SiNx :H。