光伏基础知识简介
光伏入门基础知识
一、名词解释：1、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。
2、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。
包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。
3、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。
如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。
4、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。
它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。
5、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。
它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。
6、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于 500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。
7、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。
8、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。
9、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。
10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。
11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。
12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。
光伏的知识大全
光伏的知识大全
光伏知识涵盖了多个领域，包括光伏效应、太阳能电池、太阳能电池板、光电转换效率、光伏系统、光伏电站、光伏支架和光伏行业等。
1. 光伏效应是指光子能量激发电子，产生电流的现象。
2. 太阳能电池由半导体材料制成，能将太阳能转化为直流电能。
3. 太阳能电池板由多个太阳能电池组成，用于接收太阳能并转化为电能。
4. 光电转换效率是指太阳能电池板将太阳能转换为电能的效率。
5. 光伏系统由太阳能电池板、逆变器、电池等组成，可将直流电转换成交流电。
6. 光伏电站则由多个光伏系统组成，可以接入电网进行发电。
7. 光伏支架是用于支撑太阳能电池板的装置。
8. 光伏行业涉及制造、销售、安装、维护太阳能电池板、光伏系统及组件的产业链。
9. 光伏发电具有能源充足、无污染、可再生、成本低等优点。
10. 然而，光伏发电也存在一些缺点，如天气条件影响发电量、设备成本高以及储存问题等。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
PPT 光伏基本知识
光伏配电系统
• 主要组件 • 1、太阳能电池板
• 2、电池板支座
固定式
柜
交流配电柜
升压变压器
配电房
逆变器
• 接入系统
• 监控系统
家庭小型光伏发电系统介绍
设计要求
• 相关负载参数
• 环境参数
• 蓄电池容量计算
• 蓄电池串并连计算
太阳能电池板计算
光-热-电转换方式
光-电转换-光伏发电
转化原理：
光伏电池板介绍
1、光伏电池板又称太阳能电池板 ，是由若干个太阳能 电池组件按一定方式组装在一块板上的组装件，通常 作为光伏方阵的一个单元。
二氧化硅+碳→粗硅→粉碎+氯化→三氯氢硅(四氯化硅等)→精馏(去除 杂质)→还原(生长多晶硅)
光伏发电系统介绍
光伏基础知识介绍
太阳 光伏历史，概念 光伏电池板介绍 光伏发电系统介绍 光伏配电系统 家庭小型光伏发电系统介绍 光伏应用
光伏历史、概念
1、发展历史：早在1839年，法国科学家贝克雷尔（Becqurel） 就发现，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，美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验 室首次制成了实用的单晶硅太阳电池，诞生了将太阳光能 转换为电能的实用光伏发电技术。
太阳能控制器选择
逆变器选型
太阳能电池板安装角度确认
光伏发电应用
一、用户太阳能电源： （1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民 生活用电，如照明、电视、收录机等； （2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统； （3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。 二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、 高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。 三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统； 农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。 四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井 平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。 五、家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割 胶灯、节能灯等。 六、光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电 站等。 七、太阳能建筑将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给， 是未来一大发展方向。 八、其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、 换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供 电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。
光伏基础知识
6 通常将太阳看作是温度为6000K、波长为0.3～3.0um的黑色辐射体。
7 太阳角：
Hale Waihona Puke 第二节 太阳的能量 1 云层对太阳的反射能力很强，按平均云层反射能力54％计，大约有23％的太阳辐射能量被云层反射到宇宙空间区。
2 由于大气的存在和影响，到达地球表面光的太阳辐射能可分成两部分：一部分是直接辐射，另一部分叫散射辐射，这两部分的总和叫总辐射。
3 直接投射到地面上的太阳光线叫直接辐射；通过云层、大气、灰尘等物体的散射而到达地面的那部分太阳光线叫散射辐射。
4 一般来说，晴朗的白天直接辐射占总辐射的大部分，阴雨天散射辐射占总辐射的大部分，夜晚则完全是散射辐射，对于大多数太阳能器件来说主要是利用太阳能的直接辐射。
5 总之，太阳以电磁波的形式，以每秒3*105KM/s的速度，每秒发射出的总辐射能量大约为3.75*1026W，是极其巨大的，但只有22亿分之一到达地球范围内，约为1.73*1014W，这其中23％被地球周围大气层吸收；30％被反射回宇宙中；穿过大气层到达地球表面的为47％，在到达地球表面的47％太阳辐射能中，到达地球陆地表面的辐射能大约为1.7*1013KW，大约占到到达地球范围内的太阳总辐射能量到10％，这10％相当于目前全世界一年内消耗的所有能源总量的35000多倍。
4 太阳光谱：把太阳光中的各色光按频率大小的次序排列而成的光带图叫做太阳光谱。
5 可见光只占整个太阳光谱的一小部分，整个太阳光谱包括紫外区、可见区、红外区三部分。
6 太阳光中能量很强的骨干部分是由0.30～3.0ｕｍ的波长所组成的，其中波长小于0.40ｕｍ的紫外区和波长大于0.76ｕｍ的红外区就是人眼看不见的紫外线与红外线。
光伏基础知识
光伏基础知识1、什么是大气质量AM(Air Mass)？太阳光通过大气层的路径长度，简称AM，外层空间为AM 0，阳光垂直照射地球时为AM1(相当春/秋分分阳光垂直照射于赤道上之光谱)，太阳电池标准测试条件为AM 1.5(相当春/秋分阳光照射于南/北纬约48.2度上之光谱)。
2、什么是日照强度(Irradiance)？单位面积内日射功率，一般以W/㎡或mW/c㎡为单位，AM 0之日照强度超过1300W/㎡，太阳电池标准测试条件为1000W/㎡(相当于100mW/c㎡)。
3、什么是日射量(Radiation)？单位面积于单位时间内日射总能量，一般以百万焦尔/年.平方米(MJ/Y.㎡)或百万焦尔/月.平方米(MJ/M.㎡)，1焦尔为1瓦特功率于1秒钟累积能量(1J=1W.s)。
4、什么是太阳能电池(Solar Cell)？具有光伏效应(Photovoltaic Effect)将光(Photo)转换成电(V oltaic)的组件，又称为光伏电池(PV Cell)，太阳能电池产生的电皆为直流电。
5、什么是太阳光电（Photovoltaic）？简称PV（photo=light光线，voltaics=electricity电力），由于这种电力方式不会产生氮氧化物，以及对人体有害的气体与辐射性废弃物，被称为「清净发电技术」。
PV System，则是将太阳光能转换成电能整套系统，称为太阳光电系统或光伏系统，依分类有独立型、并联型与混合型。
6、什么是PV模板(PV Module)？将多只太阳电池串联提升电压，并以坚固外材封装以利应用，又称为模块(PV Pannel或PV Module)。
7、什么是PV组列(PV String)？将模板多片串联成一列，组列的目的在提高电压，将10片模板电压20伏特5安培串联成组列，组列电压即有200伏特、电流为5安培。
8、什么是PV数组(PV Array)？将多个组列并联即为数组。
光伏最全知识点总结
光伏最全知识点总结一、光伏发电原理1. 光电效应：光电效应是指当光线照射到半导体材料表面时，光子激发了材料的电子，使得电子跃迁到导带而产生电荷分离的现象。
2. pn结：光伏电池的主要材料是硅，通过n型硅和p型硅构成pn结，当光子照射到pn 结上方时，激发了电子跃迁到导带，形成光生电荷对，从而产生电流。
3. 光伏效率：光伏电池的电能转换效率是一个重要性能指标，反映了光伏电池将光能转换为电能的效率，通常情况下大致可分为照明效率、光照转换效率和电能转换效率等。
二、光伏发电技术1. 光伏组件：光伏组件是由多块光伏电池组合而成的组件，通常为硅片、硅膜、硅薄膜等材料制成，主要作用是将光能转换为电能。
2. 光伏阵列：由多个光伏组件组合而成的光伏阵列，通常根据实际需求和场地大小进行组合安装，用以产生更大的电能输出。
3. 光伏逆变器：光伏逆变器是将光伏电池组件产生的直流电转换为交流电的设备，它的主要功能是将太阳能电池板吸收的太阳能转换成市电可以使用的交流电。
4. 光伏发电系统：光伏发电系统是由光伏组件、逆变器、电网连接等部分组成的系统，用于将光能转换为电能供应给电网或局部用电系统。
三、光伏发电应用1. 分布式光伏发电：分布式光伏发电是指将光伏组件安装在建筑屋顶、地面、水面等分散的地方，通过逆变器将直流电转换为交流电并接入电网。
2. 大型光伏电站：大型光伏电站通常是指规模较大的光伏发电项目，其通常拥有较大面积的光伏组件和配套设施，用于向电网提供大规模的电能输出。
3. 光伏农业：光伏农业是指将光伏组件与农业结合，充分利用农田等区域进行光伏发电，以提高土地利用率并兼顾农业生产。
4. 光伏充电桩：光伏充电桩是指利用光伏发电技术向电动汽车充电的充电设施，通过太阳能实现对电动汽车的充电需求。
四、光伏发电市场1. 全球光伏发电发展情况：全球光伏发电市场呈现出快速增长的趋势，其中中国是全球最大的光伏发电市场，其它地区如欧洲、美国、日本等也持续发展光伏发电产业。
光伏基础知识整理
光伏基础知识整理1.什么是光伏发电?什么是分布式光伏发电?光伏发电是指利用太阳能辐射直接转变成电能的发电方式，光伏发电是当今太阳能发电的主流，所以，现在人们常说的太阳能发电就是光伏发电。
分布式发电是指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用为主，多余电量上网，但在配电系统平衡调节为特性的光伏发电设施。
分布式发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原测，充分利用当地的太阳能资源，替代和减少化石能源消费。
2.您知道光伏发电的历史起源吗?1839年，19岁的法国贝克勒尔做物理实验时，发现在导电液中的两种金属电极用光照射时电流会加强，从而发现了“光生伏打效应”。
1930年，郞格首次提出用“光伏效应”制造太阳能电池，使太阳能变成电能。
1932年奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳能电池。
1941年奥杜在硅上发现光伏效应。
1954年5月美国贝尔实验室恰宾、富勒和皮尔松开发出效率为6%的单晶硅太阳能电池，这是世界上第一个有实用价值的太阳能电池，同年威克首次发现了砷化镍有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镍博膜，制成了太阳能电池，太阳光转化为电能的实用光伏发电技术由此诞生并发展起来。
3.光伏电池是怎么发电的?光伏电池是一种具有光、电转换特性的半导体器件，它直接将太阳辐射能转换成直流电，是光伏发电的最基本单元，光伏电池特有的电特性是借助与在晶体硅中掺入某些元素(例如磷或硼等)，从而在材料的分子电荷里造成永久的不平衡，形成具有特殊电性能的半导体材料，在阳光照射下具有特殊电性能的半导体内可以产生自由电荷，这些自由电荷定向移动并积累，从而在其两端闭合时便产生电能，这种现象被称为“光生伏打效应”简称光伏效应。
4.光伏发电系统由哪些部件构成?光伏发电系统由光伏方阵(光伏方阵由光伏组件串并联而成)、控制器、蓄电池组、直流/交流逆变器等部分组成.光伏发电系统的核心部件是光伏组件,而光伏组件又是由光伏电池串、并联并封装而成，它将太阳的光能直接转化为电能，光伏组件产生的电为直流电，我们可以利用也可以用逆变器将其转换成为交流电加以利用，从另一个角度来看对于光伏系统产生的电能可以即发即用，也可以用蓄电池等储能装置将电能存放起来，根据需要随时释放出来使用。
光伏知识点总结图解
光伏知识点总结图解一、光伏发电原理光伏发电是利用光电效应将光能转化为电能的过程。
光电效应是指当光照射到半导体材料上时，光子能量被半导体材料的电子吸收，并激发电子跃迁到导带上，从而产生电流。
光伏发电原理是通过太阳能板上的光电池将太阳能转换为电能，再经过逆变器将直流电转换为交流电，最终输出供电。
二、光伏发电系统的组成1. 太阳能电池板：太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件，其作用是将太阳能转化为电能。
2. 逆变器：逆变器是光伏发电系统中非常重要的组件，它的作用是将直流电转换为交流电，以满足家庭或工业用电的需求。
3. 支架及支架系统：支架及支架系统是太阳能电池板的支撑结构，用于固定和支撑太阳能电池板的安装。
4. 电池储能系统：电池储能系统是用于储存光伏发电系统产生的电能，以便日间发电用电不匹配时使用。
5. 配电系统：配电系统是用于将光伏发电系统产生的电能输送到电网或用户装置中的系统。
6. 监控及数据采集系统：监控及数据采集系统用于实时监测光伏发电系统的运行状态，以及采集系统运行数据。
三、光伏发电系统的运行原理1. 太阳能电池板接收太阳能：太阳能电池板接收太阳能并将其转化为直流电能。
2. 逆变器将直流电转换为交流电：逆变器将直流电转换为交流电，以满足家庭或工业用电的需要。
3. 发电系统供电或并网发电：发电系统将产生的电能供电给用户装置，或者将电能输入电网。
4. 电池储能系统储存多余电能：当系统产生的电能超过用电需求时，多余的电能将被储存到电池储能系统中。
5. 监控系统实时监测运行情况：监控系统实时监测光伏发电系统的运行情况，并将运行数据反馈到操作者。
四、光伏发电系统的优势1. 环保：光伏发电系统不产生二氧化碳等污染物，对环境友好。
2. 可再生能源：太阳能是一种可再生能源，不会耗尽。
3. 长期收益：安装光伏发电系统可以在未来几十年内获得稳定的收益。
4. 分布式发电：光伏发电系统可实现分布式发电，使能源利用更加灵活。
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光伏基础知识介绍
光伏基础知识简介
主要内容
1.光伏产品的应用 2.光伏产业链介绍-硅片 3.光伏产业链介绍-电池 4.光伏产业链介绍-组件 5.光伏产业链介绍-系统
光伏基础知识简介
光伏发电的应用
1839年，法国Becqueral（贝克勒 尔）第一次发现，在光照条件下， 某些系统的两端具有电压，用导线 将两端连接起来后，有电流输出， 这就是光生伏特效应 （photovoltaics，简称PV）。
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光伏发电的应用
通过光伏供电的通讯基站
太阳能电池充电器
光伏基础知识简介
光伏产业链介绍
光伏基础知识简介
光伏产业链介绍
（一）硅片
光伏基础知识简介
光伏产业链介绍
太阳能级多晶硅（6N）
单晶硅碇
多晶硅碇
类单晶硅碇
单晶硅片
多晶硅片
类单晶硅片
单晶125/156 多晶电池片
类单晶电池片
光伏基础知识简介
＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋
电子带负电，空穴带正电。漂移到n型硅中电子使n型硅带多余的负电荷，对外表现出负电性；漂移 到p型硅中的空穴使p型硅带多余的正电荷，对外表现出正电性。n型硅和p型硅之间对外具有一定的
电势差，称为光生电压或者光生电动势。
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光伏产业链介绍
➢ 光伏发电原理
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 产生光生电压，用金属导线接上电灯、电器等负载，可为这些负载提供电流。
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。
光生伏特效应示意图
光伏基础知识简介
光伏发电的应用
天宫一号与神九对接
大众汽车太阳能天窗
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光伏发电的应用
太阳能汽车
太阳能飞行器
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光伏发电的应用
小型光伏系统
大型光伏系统
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➢ 单多晶硅片比较
总体来说，单晶和多晶硅锭的生长方法各有所长，单晶的转换 效率高，但产能低、能耗大；多晶的转换效率相对较低，但能耗低、 产能大，适合于规模化生产。
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（二）电池片
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单晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池
多晶硅太阳电池与单晶硅太阳电池的最大差别在于硅片，多晶 硅片是许多硅晶粒的集合体
掺硼原子（B）
B杂质原子最外层的电子数比硅原子少一个，相当于
B杂质原子最外层多了一个空穴。在常温条件下，B
杂质原子多余的空穴很容易挣脱原子核的束缚。掺B
杂质的Si半导体主要依靠空穴导电，称为p型Si，B杂
质称为受主杂质。
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➢ PN结
内建电场
＋
＋
－
－
＋
＋
－
－
pn结
Si原子 P杂质 B杂质 电子 空穴
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➢ 光生伏特效应
电子 空穴
n型半导体 pn结 p型半导体
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➢ 光生伏特效应
阳光
在太阳光的照射下，硅片中激发出自由电子和自由空穴。自由电子和空穴扩散到p-n结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ近，受到 内建电场的作用，电子往n型硅中漂移，空穴往p型硅中漂移。
阳光
－
－ － － － －－
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➢ 太阳能电池制造流程
化学表面处理
丝网印刷 烧结
PECVD 分档测试
磷扩散 周边及背结刻蚀
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➢ I-V曲线
将太阳电池接上负载。在光照条件下，改变负载的电阻，太阳电池的输出电压V、输出电流 I 和 输出功率 P 将随之变化。记录下 V、I、P 的变化情况，并将数据绘成曲线，将得到上图的曲线， 称为太阳电池的电流－电压特性。
n型硅中有数量较多的电子，p型硅中有数量较多的空穴。当n型硅和p型硅结合在一起后，n型硅中有部分电 子往p型硅中扩散，p型硅中有部分空穴往n型硅中扩散，使得n型硅在交界处附近留下带正电的离子实，p型 硅在交界处附近留下带负电的离子实。这两种离子实在交界处附近的区域内产生电场，称为内建电场，电场 方向由n型硅指向p型硅。n型硅和p型硅交界处附近的区域称为pn结。
❖ 转换效率η ：太阳电池的最大输出功率 Pm 与入射光功率的比值，
是衡量太阳电池性能的最重要参数； ❖ 填充因子 FF ：太阳电池的最大输出功率 Pm 与短路电流 Isc 、开路电
压 Voc 乘积的比值； ❖ 串联电阻 Rs ：主要是太阳电池的体电阻、表面电阻、电极导体电阻、
电极与硅表面的接触电阻组成。 ❖ 并联电阻 Rsh ：为旁漏电阻，它是由硅片的边缘不清洁或硅片表面
光伏产业链介绍
➢ PN结
掺磷原子（P）
P杂质原子最外层的电子数比硅原子多一个。 P杂质 原子多余的电子很容易挣脱原子核的束缚，成为自由 移动的电子。掺P杂质的Si半导体主要依靠电子导电，
称为n型Si，P杂质称为施主杂质。
单晶硅的晶体结构。单晶硅体 内的每个硅原子（Si）最近邻 有四个Si原子。未掺杂的硅称 为本征硅。
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➢ 晶体硅太阳电池结构
减反射膜
正面电极
pn 结 背面电极
n 型硅 p 型硅
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。
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光伏产业链介绍
➢电池电性能参数
❖ 短路电流 Isc ：负载的电阻为零时，太阳电池的输出电流； ❖ 开路电压 Voc ：负载的电阻无穷大时，太阳电池的输出电压； ❖ 最大功率点 Pm ：太阳电池的最大输出功率； ❖ 最大功率点电流 Im ：输出功率最大时，太阳电池的输出电流； ❖ 最大功率点电压 Vm ：输出功率最大时，太阳电池的输出电压；
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多晶硅碇
单晶硅棒
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单晶硅片
多晶硅片
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➢ 破锭
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➢ 切片
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➢ 硅片性能参数
❖ 1、型号（ P型和N型， P型多晶硅是掺B，N型多晶硅是掺P） ❖ 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、厚度 ❖ 8、总厚度变化