光伏组件的原理和运用
简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。

简述太阳能光伏系统的组成,并对各部件的作用和原理等进行说明。
太阳能光伏系统是一种将太阳能转化为电能的设备,主要由以下几个部分组成:
1. 太阳能电池板:这是太阳能光伏系统中最关键的部分,它使用半导体材料(如硅)制成,当太阳光照射到电池板上时,半导体材料会吸收光能,并转化为电能。
这个过程被称为光电转换。
2. 逆变器:逆变器的作用是将直流电(DC)转化为交流电(AC)。
因为我们的电力系统通常使用的是交流电,所以逆变器是太阳能光伏系统中的重要组成部分。
3. 电池组:电池组的作用是储存从太阳能电池板和逆变器产生的电能。
当没有太阳光的时候,储存的电能可以供应给负载使用。
4. 支架和角度器:支架的作用是支撑太阳能电池板,使其能够最大限度地接收到太阳光。
角度器的作用是调整太阳能电池板的角度,使其能够最大限度地接收到太阳光。
5. 电气配件和保护设备:包括电线、接头、开关、保险丝等,用于连接和保护系统的各个部分。
保护设备如防雷器、断路器等,用于保护系统免受损害。
以上就是太阳能光伏系统的组成,以及各部件的作用和原理。
光伏组件技术方案

光伏组件技术方案1. 简介光伏组件是一种将太阳能转化为电能的设备,通过光电效应将太阳辐射转化为直流电。
它由太阳能电池板、支架、连接器和其他附件组成。
本文将介绍光伏组件的技术原理、关键技术和发展方向。
2. 技术原理光伏组件的工作原理基于光电效应,即当光线照射到半导体材料上时,会产生电荷载流子。
太阳能电池板通常采用硅材料,当光线照射到硅材料上时,光子会激发硅材料中的电子,形成电子和空穴。
电子和空穴被分离后,通过电场的作用,电子会流向顶端,而空穴会流向底端,从而产生电流。
这样,光能就被转化为电能。
3. 关键技术3.1 太阳能电池板太阳能电池板是光伏组件的核心部件,负责将太阳能转化为电能。
常见的太阳能电池板有单晶硅、多晶硅和非晶硅等类型。
其中,单晶硅的转化效率最高,但成本也最高;多晶硅的转化效率次之,成本相对较低;非晶硅则转化效率最低,但成本也最低。
选择太阳能电池板的类型,需要综合考虑转化效率、成本和实际应用需求。
3.2 支架支架是用来固定太阳能电池板的组件,通常采用铝材或钢材制成。
支架需要具有足够的强度和稳定性,能够承受太阳能电池板的重量和外部环境的影响。
此外,支架还需要具备调整角度的功能,以便使太阳能电池板能够在不同的季节和时间段中接收到最大的太阳辐射。
3.3 连接器连接器用于连接太阳能电池板与其他设备,如电池或逆变器。
连接器需要具有良好的导电性能和耐高温、耐腐蚀的特性,以确保电能的传输效率和安全性。
3.4 逆变器逆变器是将光伏组件产生的直流电转换为交流电的设备。
它采用先进的电子技术,将直流电转换为需要的电压和频率的交流电。
逆变器还具备电能监控、保护和故障诊断等功能,提高光伏组件系统的稳定性和可靠性。
4. 发展方向4.1 提高转化效率目前光伏组件的转化效率仍有提升空间。
未来的发展方向之一是研发更高效的太阳能电池板材料和结构,提高光子的吸收和电子的分离效率,从而提高光伏组件的转化效率。
4.2 降低生产成本光伏组件的生产成本是影响其广泛应用的关键因素之一。
光伏器件的原理与应用

光伏器件的原理与应用1. 光伏器件的原理光伏器件是一种能够将太阳光直接转化为电能的器件,它的工作原理基于光电效应。
当太阳光照射到光伏器件的表面时,光子的能量被光伏材料中的电子吸收,使得电子从价带跃迁到导带,形成电子空穴对。
这些电子和空穴可以在器件内形成电流,从而产生电能。
光伏器件通常由半导体材料制成,最常见的材料是硅(Si)。
硅材料在光照下具有较好的光电转化效率。
除了硅,还有其他材料也可以用于制作光伏器件,如镓化铟(GaInP)、硒化镉(CdTe)等。
2. 光伏器件的应用光伏器件在能源领域有着广泛的应用。
下面列举了几个光伏器件的应用领域。
2.1 太阳能发电光伏器件是太阳能发电系统的核心组件。
通过将光伏器件连接成阵列并安装在太阳光辐射强度高的地方,可以实现太阳能的高效利用。
太阳能发电系统可以提供给家庭、工业和商业用电等多种用途。
2.2 光伏电池充电光伏电池可以将阳光直接转化为电能,因此可以用于给电子设备充电。
例如,将光伏电池安装在移动电源中,可以在户外环境下通过太阳能为手机、平板电脑等充电,无需外接充电器。
2.3 光伏农业光伏农业是一种将光伏器件与农田相结合的光伏发电模式。
通过在农田的边缘或遮阳棚上安装光伏器件,可以充分利用太阳能,发电的同时为农田提供遮荫,调节土壤温度和湿度,促进作物生长。
2.4 光伏光热发电光伏光热发电是利用光伏器件将太阳光转化为电能,并利用余热产生热能的发电方式。
该技术可以同时获得电能和热能,提高能源利用效率。
3. 光伏器件的发展前景随着对可再生能源的需求不断增加,光伏器件作为一种清洁能源转换技术,其发展前景非常广阔。
以下是光伏器件发展的几个趋势:3.1 提高转化效率当前,光伏器件的转化效率已经达到了较高水平,但仍有提升的空间。
通过改进器件结构、优化材料组成以及提高制造工艺等手段,可以提高光伏器件的转化效率,进一步提高发电效率。
3.2 降低成本降低成本是光伏器件发展的重要方向之一。
光伏组件原理

光伏组件原理
光伏组件原理是指利用光电效应将太阳能转化为电能的过程。
光电效应是指光子在特定材料中与原子或分子相互作用后,从而引发电子的运动和电荷分离的现象。
光伏组件的主要构成是光伏电池。
光伏电池由多个不同材料制成,常见的材料包括硅、镓、砷化镓等。
硅是最常见的材料,其有晶体硅和非晶硅两种类型。
在光电效应的作用下,光子打到光伏电池的材料上,并被材料中的原子或分子吸收。
吸收光子后,高能的光子会将材料中的电子击出,并形成一个空穴。
电子和空穴的运动会产生电压和电流。
为了提高光伏组件的效率,通常会对光伏电池进行多个层次的堆叠。
这种多层结构可以充分吸收不同波长的光线,提高光电转换效率。
此外,还可以利用反射层、透明电极等技术来减少光线的损失。
光伏组件的电能输出需要经过逆变器进行转换,将直流电转化为交流电,以便供给家庭、工业或电网使用。
逆变器还能够监控光伏组件的工作状态,确保其正常运行和安全性能。
总结起来,光伏组件原理是利用光电效应将太阳能转化为电能。
通过光伏电池的材料吸收光子,产生电子和空穴,进而形成电流和电压。
多层堆叠和其他技术可以提高光伏组件的效率。
逆变器将直流电转化为交流电,并监控组件的工作状态。
这些原理的运用使得光伏组件成为一种可再生、清洁的能源发电方式。
光伏组件原理与工艺介绍

光伏组件原理与工艺介绍光伏组件是利用光伏效应将太阳能转化为电能的装置。
它是由光伏电池(也称为太阳能电池)组装而成,根据功率的大小,可以分为光伏电池板和光伏电池片两种形式。
光伏组件的工作原理基于光电效应和硅半导体材料。
当光线照射到光伏组件上时,光线的能量被硅半导体吸收。
吸收的光子会释放出电子,形成电子和空穴对。
在一个PN结的作用下,电子和空穴会分别向两个载流子的区域运动,从而形成电流。
这个电流可以被提取出来,用于驱动电器设备或存储起来。
在光伏组件的制备工艺中,主要包含以下几个步骤:1.制备硅片:硅片是光伏电池的基础材料,通常采用单晶硅或多晶硅。
制备过程包括材料准备、熔融和晶化等工艺。
2.制备PN结:PN结是光伏电池的关键组件,用于分离电子和空穴。
制备PN结的过程主要包括扩散、堆积和激活等步骤。
3.沉积抗反射膜:为了提高光伏组件的光吸收效率,常常在硅片表面沉积抗反射膜。
这样可以减少光的反射,提高光线的吸收程度。
4.金属电极附着:为了从光伏电池中提取电流,需要在硅片的两侧附着金属电极。
通常使用铝或银等材料进行金属电极的制备。
5.包装和封装:为了保护光伏电池片,通常还需要对电池片进行封装。
这样可以防止外界环境对光伏组件的损害,并提高其耐用性。
此外,对于一些高效率的光伏组件,还会采用多晶硅太阳能电池、多接触技术等先进工艺。
多晶硅太阳能电池能够提供更高的转化效率,多接触技术可以提高光伏组件的功率输出。
总结起来,光伏组件的原理是利用光电效应将太阳能转化为电能,其制备工艺包括硅片制备、PN结制备、抗反射膜沉积、金属电极附着以及封装等步骤。
通过这些工艺,可以制备出高效率、稳定性好的光伏组件,为太阳能应用提供可靠的能源转化设备。
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。
光伏组件使用手册

光伏组件使用手册1. 引言随着可再生能源的广泛应用,光伏组件作为一种重要的清洁能源装置,被越来越多的人所关注和使用。
本手册旨在为用户提供光伏组件的使用指南,包括安装、操作和维护等方面的重要信息。
通过正确使用光伏组件,用户可以最大程度地发挥其性能和效益,同时延长其使用寿命。
2. 光伏组件的基本原理光伏组件是一种将太阳光转换为电能的装置。
它基于光伏效应,通过将光能转换为电能,实现清洁能源的利用。
光伏组件通常由多个光伏电池组成,这些电池被连接在一起,形成一个光伏阵列。
当阳光照射到光伏电池上时,光子会激发电荷,在电场的作用下形成电流,从而产生电能。
3. 光伏组件的安装在安装光伏组件之前,用户需要进行一些准备工作。
首先,用户需要选择适合的安装位置,确保光伏组件能够充分接受阳光的照射。
其次,用户需要了解当地的安全规范和法律要求,确保安装过程符合相关的标准。
最后,用户需要准备好安装所需的工具和材料,包括螺丝刀、扳手、支架和安装支架所需的螺栓等。
在安装光伏组件时,用户需要遵循以下步骤:- 第一步,确认安装位置,确保组件能够充分接收阳光。
避免阴影和遮挡物对光伏组件的影响。
- 第二步,安装支架。
根据光伏组件的类型和安装位置,选择适当的支架,并使用螺丝和螺栓将其固定在地面或屋顶上。
- 第三步,安装光伏组件。
将组件放置在支架上,并使用螺丝和螺栓将其固定在支架上。
确保组件的安装平稳稳固。
- 第四步,接线连接。
根据光伏组件的接线图,将组件与电池或逆变器进行接线连接。
确保接线正确且紧固可靠。
- 第五步,检查和测试。
完成安装后,用户需要检查组件的固定情况和接线连接是否正确。
同时,还需要进行电流和电压的测试,确保组件正常工作。
4. 光伏组件的操作和维护在使用光伏组件时,用户需要注意以下事项:- 定期清洁:定期清洁光伏组件的表面,以保持其最佳的发电效率。
使用软质刷子和清水轻轻刷洗组件的表面,避免使用硬物或腐蚀性清洁剂,以免损坏组件。
光伏的原理与应用

光伏的原理与应用一、光伏的原理光伏(Photovoltaic,简称PV)是指太阳能电池所利用的光电转换原理。
光伏电池是由半导体材料制成的,主要成分为硅(Si)。
其工作原理是当光照射到光伏电池上时,光子会激发其中的电子,使其产生电流。
光伏电池通过将光能转化为电能,实现对太阳能的直接利用。
光伏电池产生的电能是直流电(DC),一般需要通过逆变器将其转换为交流电(AC),以方便供应给家庭、工业和商业用电设备使用。
光伏电池具有可再生、清洁、无噪音、无污染等优点,因此被广泛应用于各个领域。
二、光伏的应用光伏技术的应用领域十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 太阳能发电光伏技术最主要的应用就是太阳能发电。
通过将光伏电池板安装在屋顶或地面上,将太阳能转换为电能,再供应给家庭或商业用电设备使用。
太阳能发电可以减少对传统电力的依赖,降低能源成本,并且具有环保的特点。
2. 光伏发电站光伏发电站是利用光伏板大规模发电的设施,可以利用太阳能充分发挥光伏电池的电力产生能力。
光伏发电站可以分为地面式和屋顶式两种形式,可以供应给城市或乡村的电网使用,解决电力供应问题,减轻对传统能源的需求。
3. 太阳能充电器太阳能充电器是利用光伏电池将光能转化为电能,并储存在电池中,用于给手机、平板电脑、数码相机等设备充电。
太阳能充电器具有便携、环保的特点,在户外活动或没有电源的地区使用非常方便。
4. 太阳能热水器太阳能热水器是利用太阳能加热水的装置,其中的关键部件就是光伏电池板。
光伏电池板会将太阳能转化为电能,供应给热水器加热水,达到提供家庭热水的目的。
太阳能热水器不仅节约能源,还减少了温室气体的排放,对环境友好。
5. 光伏建筑一体化光伏建筑一体化是将光伏电池板融入到建筑的设计中,使建筑本身具有发电功能。
通过将光伏电池板作为建筑材料使用,可以实现建筑的能量自给自足。
这种方式不仅节约了能源,还能美化建筑外观,实现可持续发展。
三、总结光伏技术的原理是通过光电效应将光能转化为电能,具有可再生、清洁、无污染等优点。
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光伏组件的原理和运用能源是现代社会存在和发展的基石。
随着全球经济社会的不断发展,能源消费也相应的持续增长。
随着时间的推移,化石能源的稀缺性越来越突显,且这种稀缺性也逐渐在能源商品的价格上反应出来。
在化石能源供应日趋紧张的背景下,大规模的开发和利用可再生能源已成为未来各国能源战略中的重要组成部分。
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位。
我们对太阳能的利用大致可以分为光热转换和光电转换两种方式,其中,光电利用(光伏发电)是近些年来发展最快,也是最具经济潜力的能源开发领域。
太阳能电池是光伏发电系统中的关键部分,包括硅系太阳电池(单晶硅、多晶硅、非晶硅电池)和非硅系太阳能电池等。
在晶体硅太阳能电池的产业链上分布着晶硅制备、硅片生产、电池制造、组件封装四个环节。
光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器构成。
光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统:独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接的发电方式,典型特征为需要蓄电池来存储能量,在民用范围内主要用于边远的乡村,如家庭系统、村级太阳能光伏电站;在工业范围内主要用于电讯、卫星广播电视、太阳能水泵,在具备风力发电和小水电的地区还可以组成混合发电系统等。
并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网的发电的方式,成为电网的补充。
在各国政府的扶持下,世界太阳能电池产量快速增长,1995-2005年间,全球太阳能电池产量增长了17倍。
我们预计,2010年全球太阳能电池的年产量有望较2005年的年产量增长6.3倍,整个行业的销售收入有望增长3.5倍。
我国太阳能资源非常丰富,开发利用的潜力非常大。
我国太阳能发电产业的应用空间也非常广阔,可以应用于并网发电、与建材结合、解决边远地区用电困难问题等。
我国政府对太阳能发电产业也给予了充分的扶持,先后出台了一系列法律、政策,有力的支持了产业的发展。
第二章太阳能及其应用太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源,具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点,在长期的能源战略中具有重要地位并且得到广泛的应用。
2.1太阳能的含义一般是指太阳光的辐射能量,在现代一般用作发电。
自地球形成生物就主要以太阳提供的热和光生存,而自古人类也懂得以阳光晒干物件,并作为保存食物的方法,如制盐和晒咸鱼等。
但在化石燃料减少下,才有意把太阳能进一步发展。
太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式。
太阳能发电是一种新兴的可再生能源。
广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。
2.2太阳能的发展历史据记载,人类利用太阳能已有3000多年的历史。
将太阳能作为一种能源和动力加以利用,只有300多年的历史。
近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。
该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀做功而抽水的机器。
真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”,“未来能源结构的基础”,则是近来的事。
20世纪70年代以来,太阳能科技突飞猛进,太阳能利用日新月异。
2.3我国太阳能资源我国是太阳能资源相当丰富的国家,绝大多数地区年平均日辐射量在4 kWh/㎡以上,西藏最高达7kWh/㎡。
2.4太阳能的应用就目前来说,人类直接利用太阳能还处于初级阶段,主要有太阳能集热、太阳能热水系统、太阳能暖房、太阳能发电等方式。
2.4.1太阳能集热器太阳能集热器(solar collector)在太阳能热系统中,接受太阳辐射并向传热工质传递热量的装置。
按传热工质可分为液体集热器和空气集热器。
按采光方式可分为聚光型集热器和吸热型集热器两种。
一个好的太阳能集热器应该能用20~30年。
2.4.2 太阳能热水系统早期最广泛的太阳能应用即用于将水加热,现今全世界已有数百万太阳能热水装置。
太阳能热水系统主要元件包括收集器、储存装置及循环管路三部分。
此外,可能还有辅助的能源装置(如电热器等)以供应无日照时使用,另外尚可能有强制循环用的水,以控制水位或控制电动部份或温度的装置以及接到负载的管路等。
依循环方式太阳能热水系统可分两种:自然循环式和自然循环式。
2.4.3太阳能暖房太阳能暖房系统是由太阳能收集器、热储存装置、辅助能源系统,及室内暖房风扇系统所组成,其过程乃太阳辐射热传导,经收集器内的工作流体将热能储存,再供热至房间。
至辅助热源则可装置在储热装置内、直接装设在房间内或装设于储存装置及房间之间等不同设计。
2.5太阳能发电即直接将太阳能转变成电能,并将电能存储在电容器中,以备需要时使用。
2.5.1太阳能离网发电系统太阳能离网发电系统包括1、太阳能控制器对所发的电能进行调节和控制,一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载,另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存,当所发的电不能满足负载需要时,太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。
2、太阳能蓄电池组的任务是贮能,以便在夜间或阴雨天保证负载用电。
3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电,供交流负荷使用。
2.5.2太阳能并网发电系统太阳能并网发电系统是将光伏阵列产生的可再生能源不经过蓄电池储能,通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。
2.5.3 Si太阳电池硅太阳电池是最常用的卫星电源,由于空间技术的发展,各种飞行器对功率的需求越来越大。
其中,以发展背表面场(BSF)、背表面反射器(BSR)、双层减反射膜技术为第一代高效硅太阳电池,这种类型的电池典型效率最高可以做到15%左右,目前在轨的许多卫星应用的是这种类型的电池。
2.5.4太阳能路灯太阳能路灯是一种利用太阳能作为能源的路灯,因其具有不受供电影响,不用开沟埋线,不消耗常规电能,只要阳光充足就可以就地安装等特点,因此受到人们的广泛关注,又因其不污染环境,而被称为绿色环保产品。
太阳能路灯即可用于城镇公园、道路、草坪的照明,又可用于人口分布密度较小,交通不便经济不发达、缺乏常规燃料,难以用常规能源发电,但太阳能资源丰富的地区,以解决这些地区人们的家用照明问题。
2.6太阳能的利弊2.6.1 优点(1)普遍性:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且勿须开采和运输。
(2)无害性:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵的。
(3)巨大性:每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久性:根据目前太阳产生的核能速率估算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
2.6.2 缺点(1)分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但是能流密度很低。
(2)不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。
(3)效率低和成本高:目前太阳能利用的发展水平,有些方面在理论上是可行的,技术上也是成熟的。
但有的太阳能利用装置,因为效率偏低,成本较高,总的来说,经济性还不能与常规能源相竞争。
在今后相当一段时期内,太阳能利用的进一步发展,主要受到经济性的制约。
第三章太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统装置。
3.1光电效应概述光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,也就是光能量转换成电能。
这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。
3.2光生伏打效应概述及应用3.2.1光生伏打效应是指物体由于吸收光子而产生电动势的现象,是当物体受光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。
3.2.2光生伏打效应应用光生伏打效应主要是应用在半导体的PN结上,把辐射能转换成电能。
大量研究集中在太阳能的转换效率上。
理论预期的效率为24%。
由于半导体PN结器件在阳光下的光电转换效率最高,所以通常把这类光伏器件称为太阳能电池,也称光电池或太阳电池。
3.3太阳能电池及其太阳能组件3.3.1太阳能电池的工作原理太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由n区流向p区,电子由p区流向n区,接通电路后就形成电流。
这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
3.3.2太阳能电池的生产流程通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350~450μm的高质量硅片上制成的,这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
如图1图1太阳能电池的生产流程3.3.3 太阳能电池的制造技术晶体硅太阳能电池的制造工艺流程如图2。
提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。
具体的制造工艺技术说明如下:(1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。
(2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。
(3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。
(4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散, 制成PN+结,结深一般为0.3-0.5um。
(5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。
(6)去除背面PN+结。
常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。
(7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。
先制作下电极,然后制作上电极。
铝浆印刷是大量采用的工艺方法。
(8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。
制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3 ,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。
工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD 法或喷涂法等。
(9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。
(10) 测试分档:按规定参数规范,测试分类。
3.3.4 太阳电池组装工艺简介组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的电池组件板。
电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。
产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。