太阳能电池原理及工艺课件
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太阳能电池工艺培训教材(共 53张PPT)
Isc :短路电流 Voc:开路电压 Impp最大电流 Vmpp最大电压 Pmpp：最大功率 Rs：串联电阻 Rsh：并联电阻 FF：填充因子 EFF：转换效率
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扩散的目的：形成PN结
14
太阳电池磷扩散方法
１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散
３．丝网印刷磷浆料后链式扩散 本公司目前采用的是第一种方法。
15磷扩散工艺过程来自清洗扩散饱和关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
16
扩散装置示意图
17
POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷
35
等离子体
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
36
ＰＥＣＶＤ设备
37
ＰＥＣＶＤ的目的
1）镀减反射薄膜(SiN) 其具有卓越的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡 钠离子和掩蔽金属离子和水蒸气扩散的能力,它的化学稳 定性很好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其它酸与它基 本不起作用 2）表面钝化作用 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 3)钝化太阳电池的体内 在SiN膜中存在大量的 H,在烧结过程中会钝化晶体内部 悬挂键
2）用到药品：HNO3， HF， KOH 3） SPC:硅片各边的绝缘电阻>1000欧姆
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扩散的目的：形成PN结
14
太阳电池磷扩散方法
１．三氯氧磷（POCl3）液态源扩散 ２．喷涂磷酸水溶液后链式扩散
３．丝网印刷磷浆料后链式扩散 本公司目前采用的是第一种方法。
15磷扩散工艺过程来自清洗扩散饱和关源，退舟
装片
卸片
送片
方块电阻测量
16
扩散装置示意图
17
POCl3磷扩散原理
POCl3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷
35
等离子体
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
36
ＰＥＣＶＤ设备
37
ＰＥＣＶＤ的目的
1）镀减反射薄膜(SiN) 其具有卓越的抗氧化和绝缘性能,同时具有良好的阻挡 钠离子和掩蔽金属离子和水蒸气扩散的能力,它的化学稳 定性很好,除氢氟酸和热磷酸能缓慢腐蚀外,其它酸与它基 本不起作用 2）表面钝化作用 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 3)钝化太阳电池的体内 在SiN膜中存在大量的 H,在烧结过程中会钝化晶体内部 悬挂键
2）用到药品：HNO3， HF， KOH 3） SPC:硅片各边的绝缘电阻>1000欧姆
太阳能电池优秀课件
2 、光电导效应
电子能量
在光线作用下，电子吸收光
子能量从束缚状态过渡到自由
hv
状态，而引起材料电导率的变
导带 Eg
价带
化，这种现象被称为光电导效
应。
当光照射到半导体光电导材料上时，若光辐
射能量足够强，材料价带上的电子将被激发到导
带,从而使材料中的自由载流子增加，致使材料
的电导变大。
光电导产生的条件
6、温度效应
太阳能电池用半导体的禁带 宽度的温度系数为负，随温度 上升带隙变窄，会使短路电流 略有上升，但同时会使I0增加， Voc下降。
综合所有参数，转换效率随 温度上升而下降。
7、辐照效应 作为卫星和飞船的电源，太阳电池必然暴露
在外层空间的高能粒子的辐照下。高能粒子 辐照时通过与晶格原子的碰撞，将能量传给 晶格，当传递的能量大于某一阈值时，便使 晶格原子发生位移，产生晶格缺陷。这些缺 陷将起复合中心的作用，从而降低少子寿命。 大量研究工作表明，寿命参数对辐照缺陷最 为灵敏，也正因为辐照影响了寿命值，从而 使太阳电池性能下降。
理想情况下的效率
舍弃太阳光中波长大于长波限的光 谱，在理想情况下，能量大于禁带宽 度的光子全部被材料吸收形成光电流， 显然，最大短路电流Isc仅与材料的带隙 有关。
理想情况下Voc为：
Voc
kT q
ln
I ph I0
1
式中Iph为光生电流，I0为二 极管饱和电流：
I0
A
qDn
n2 i
LN nA
图一
将表面制成金字塔型的组织结构，以减少光的反射 量。
将金属电极埋入基板中，以减少串联电阻。(图二)
图二
减少背电极与硅的接触面积，以减少因金属与硅的 接合处引入的缺陷， (图三)
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
精选太阳能电池原理及工艺课件
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台湾高雄的世运太阳能national Communication Center
太阳能国际交流中心
2011年2月
全球首架飞使用太阳能驱动的机于2010年7月成功实现24小时不间断飞行并载入人类飞行史册。2011年5月13日，它成功完成首次跨国飞行，从瑞士的帕耶那飞行近13个小时，途径法国和卢森堡，飞抵布鲁塞尔。
制造装备 辅助材料
平衡部件
上游 中游 下游
我国光伏产业现状
太阳电池生产流程
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一 、太阳电池原理
太阳电池原理及基本特性
p-n结的光生伏特效应 太阳电池的电流电压特性 太阳电池的基本参数 如何提高电池的光电转换效率 太阳辐射基本知识
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（4）最大输出功率Pm
Page
第六阶段（2011-）
国外金融经济危机+光伏企业无限制增长导致光伏组件价格大跌，企业倒闭、裁员。整合阶段。黎明前的黑暗
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太阳电池的分类
按太阳电池发展阶段分为三代
Page
按用途分为 空间太阳电池、地面太阳电池、光伏传感器等。按电池结构分为 同质结太阳电池、异质结太阳电池、肖特基结太阳电池、复合结太阳电池、液结太阳电池等。按所用材料分为 硅基太阳电池、化合物太阳电池、功能高分子材料太阳电池、纳米晶太阳电池等。按工作方式分为 平板太阳电池、 聚光太阳电池
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太阳电池发展简史
第一阶段（1954-1973）
1954年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，效率为6%。同年，威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块太阳电池。太阳电池开始了缓慢的发展。
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台湾高雄的世运太阳能national Communication Center
太阳能国际交流中心
2011年2月
全球首架飞使用太阳能驱动的机于2010年7月成功实现24小时不间断飞行并载入人类飞行史册。2011年5月13日，它成功完成首次跨国飞行，从瑞士的帕耶那飞行近13个小时，途径法国和卢森堡，飞抵布鲁塞尔。
制造装备 辅助材料
平衡部件
上游 中游 下游
我国光伏产业现状
太阳电池生产流程
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一 、太阳电池原理
太阳电池原理及基本特性
p-n结的光生伏特效应 太阳电池的电流电压特性 太阳电池的基本参数 如何提高电池的光电转换效率 太阳辐射基本知识
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（4）最大输出功率Pm
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第六阶段（2011-）
国外金融经济危机+光伏企业无限制增长导致光伏组件价格大跌，企业倒闭、裁员。整合阶段。黎明前的黑暗
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太阳电池的分类
按太阳电池发展阶段分为三代
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按用途分为 空间太阳电池、地面太阳电池、光伏传感器等。按电池结构分为 同质结太阳电池、异质结太阳电池、肖特基结太阳电池、复合结太阳电池、液结太阳电池等。按所用材料分为 硅基太阳电池、化合物太阳电池、功能高分子材料太阳电池、纳米晶太阳电池等。按工作方式分为 平板太阳电池、 聚光太阳电池
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太阳电池发展简史
第一阶段（1954-1973）
1954年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，效率为6%。同年，威克尔首次发现了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成了第一块太阳电池。太阳电池开始了缓慢的发展。
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太阳能电池原理PPT课件
的电压和电流，At为太阳电池的总 面积， Pin为单位面积太阳入射光 的功率。
.
55
世界主要太阳电池新记录
.
56
中国太阳电池实验室最高效率
.
57
• 10. 填充因子(曲线因子)
太阳电池的最大功率与开路电压和
短路电流乘积之比，通常用FF(或 CF)表示：
FF = ImVm/ IscVoc • IscVoc是太阳电池的极限输出功率 • ImVm是太阳电池的最大输出功率
.
29
• 在n区，光生电子-空穴产生后， 光生空穴便向 p-n 结边界扩散，一 旦到达 p-n 结边界，便立即受到内 建电场的作用，在电场力作用下作 漂移运动，越过空间电荷区进入p 区，而光生电子（多数载流子）则 被留在n区。
.
30
• p区中的光生电子也会向 p-n 结 边界扩散，并在到达 p-n 结边界 后，同样由于受到内建电场的作用
• 填充因子是表征太阳电池性能优 劣的一个重要参数。
.
58
• 11. 电流温度系数
在规定的试验条件下，被测太阳 电池温度每变化10C ，太阳电池 短路电流的变化值，通常用α表示 。
• 对于一般晶体硅电池
α= + 0.1%/0C
.
59
• 12. 电压温度系数
在规定的试验条件下，被测太阳电 池温度每变化10C ，太阳电池开路电
.
4
非晶硅太阳电池
.
5
• 2. 按照结构分类： • 同质结太阳电池 • 异质结太阳电池 • 肖特基结太阳电池 • 复合结太阳电池 • 液结太阳电池等
.
6
• 3. 按照用途分类：
• 空间太阳电池:在人造卫星、宇宙飞船等 航天器上应用的太阳电池。由于使用环境 特殊，要求太阳电池具有效率高、重量轻 、耐辐照等性能。
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55
世界主要太阳电池新记录
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56
中国太阳电池实验室最高效率
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57
• 10. 填充因子(曲线因子)
太阳电池的最大功率与开路电压和
短路电流乘积之比，通常用FF(或 CF)表示：
FF = ImVm/ IscVoc • IscVoc是太阳电池的极限输出功率 • ImVm是太阳电池的最大输出功率
.
29
• 在n区，光生电子-空穴产生后， 光生空穴便向 p-n 结边界扩散，一 旦到达 p-n 结边界，便立即受到内 建电场的作用，在电场力作用下作 漂移运动，越过空间电荷区进入p 区，而光生电子（多数载流子）则 被留在n区。
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30
• p区中的光生电子也会向 p-n 结 边界扩散，并在到达 p-n 结边界 后，同样由于受到内建电场的作用
• 填充因子是表征太阳电池性能优 劣的一个重要参数。
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58
• 11. 电流温度系数
在规定的试验条件下，被测太阳 电池温度每变化10C ，太阳电池 短路电流的变化值，通常用α表示 。
• 对于一般晶体硅电池
α= + 0.1%/0C
.
59
• 12. 电压温度系数
在规定的试验条件下，被测太阳电 池温度每变化10C ，太阳电池开路电
.
4
非晶硅太阳电池
.
5
• 2. 按照结构分类： • 同质结太阳电池 • 异质结太阳电池 • 肖特基结太阳电池 • 复合结太阳电池 • 液结太阳电池等
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6
• 3. 按照用途分类：
• 空间太阳电池:在人造卫星、宇宙飞船等 航天器上应用的太阳电池。由于使用环境 特殊，要求太阳电池具有效率高、重量轻 、耐辐照等性能。
《太阳能电池工艺》PPT课件
等离子体刻蚀原理
等离子体刻蚀是采用高频辉光放电反响，使反响气体激 活成活性粒子，如原子或游离基，这些活性粒子扩散到需刻 蚀的部位，在那里与被刻蚀材料进展反响，形成挥发性生成 物而被去除。它的优势在于快速的刻蚀速率同时可获得良好 的物理形貌 。〔这是各向同性反响〕
这种腐蚀方法也叫做干法腐蚀。
首先，母体分子CF4在高能量的电子的碰撞作用下 分解成多种
中性C 基 团F e或 离C 子,。C F,C FF FC ,以 , 它 及们的离
4
3
2
其次，这些活性粒子由于扩散或者在电场作用下到 达SiO2表
面，并在外表上发生化学反响。
《太阳能电池工艺》PPT 课件
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
晶体硅太阳电池的根本工作原理
太阳电池是以光生伏特效应为根底制备 的。所谓光生伏特效应就是某种材料吸收了 光能之后产生电动势的效应。尤其是在半导 体内，光能转换为电能的效率特别高。
太阳电池工作原理可概括为以下几个过程： 1.光的照射，如单色光，太阳光等。 2.光子注入到半导体内部后，激发电子-空穴
半导体光照后的变化
3.必须有一个静电场。绝大局部太阳电池利 用P-N结势垒区的静电场实现别离电子-空穴 对的目的。 4.被别离的电子和空穴，经由电极收集输出 到电池体外，形成电流。
25
2
由上面反响式可以看出，POCl3热分解时，如果没有外来 的氧〔O2〕参与其分解是不充分的，生成的PCl5是不易分 解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的外表状态。但 在有外来O2存在的情况下，PCl5会进一步分解成P2O5并放 出氯气〔Cl2〕其反响式如下：
太阳能电池-工作原理、技术和系统应用的完整-太阳能电池课件-新南威尔士大学ppt课件
.
太阳能电池概论
第一章 太阳能电池和太阳光
杂质半导体
n型半导体 Si Si Si Si
Si
P
Si
Si
.
太阳能电池概论
21
图中掺入的五 价P原子在晶体中替 代Si的位置，构成与 Si相同的四电子结构， 多出的一个电子在 杂质离子的电场范 围内运动。
第一章 太阳能电池和太阳光
杂质半导体
硅原子
Si
磷原子
水力
2001
2010
2020
2030
2040
太阳能电池概论
预计2040年太阳能电池占25%
.
第一章 太阳能电池和太阳光
1.2 太阳能电池工作原理及发展概况
11
1.2.1太阳能电池工作原理
太阳能 半导体材料
电能太阳能电池来自基本工作原理：光伏效应（Photovoltaic effect）
.
太阳能电池概论
钱伯章 主编，《太阳能技术与应用/新能源技术丛书》，科学出版社，2010年； 赵雨等 主编，《太阳能电池技术及应用》，中国铁道出版社，2013年。
.
太阳能电池概论
第一章 太阳能电池和太阳光
5
第一章 太阳能电池和太阳光
.
太阳能电池概论
第一章 太阳能电池和太阳光
6
主要内容
1.1 引言
1.2 太阳能电池工作原理及发展概况
纯净的单晶半导体 称为本征半导体。
15
本征半导体
.
太阳能电池概论
第一章 太阳能电池和太阳光
本征半导体中
价电子（热激发） 自由电子-空穴对
复合 平衡
.
太阳能电池概论
本征半导体 16
《太阳能电池》课件
交通工具用电
太阳能汽车
利用太阳能电池板为电动汽车提供动力，减少对传统能源的依赖。
太阳能飞机
在飞机上安装太阳能电池板，为飞机提供辅助动力，减少燃油消耗。
04
太阳能电池的优缺点
优点
环保性
太阳能电池利用太阳能 进行发电，不产生任何 污染物，对环境友好。
可持续性
太阳能资源丰富，且可 再生，使用太阳能电池 有助于实现能源的可持
多元化应用
除了家庭和工业应用外，太阳 能电池在交通、航空航天等领
域的应用也将得到拓展。
05
太阳能电池的制造与维护
制造过程
制造流程
制造设备
从原材料的选取、加工、组装到成品 测试，太阳能电池的制造过程需要经 过多个环节。
制造太阳能电池需要一系列专业设备 ，包括晶体生长炉、表面处理设备、 电极制备设备等。
更换损坏组件
对于损坏或老化严重的组件，需要及时更换，以保证整个系统的 稳定性和效率。
使用注意事项
安装角度与方向
安装太阳能电池板时，应考虑当地的气候和太阳高度角，使电池 板与太阳光垂直，以获得最大的能量转换效率。
避免遮挡
确保太阳能电池板周围没有遮挡物，以免影响光线的照射和能量的 转换。
定期检查系统
定期检查整个太阳能发电系统，包括电池板、控制器和储能设备等 ，确保系统正常运行并延长使用寿命。
商业用电
商业屋顶光伏电站
大型商业建筑如商场、办公楼等可安 装太阳能电池板，满足部分电力需求 ，降低运营成本。
光伏照明系统
太阳能路灯、景观灯等为商业区提供 照明，节能环保且维护成本低。
公共设施用电
01
公共建筑如图书馆、博物馆等可 利用太阳能电池板提供部分电力 ，降低建筑运营成本。
《太阳能电池生产工艺原理》PPT模板课件
太阳电池的设计
▪ 光生载流子的收集几率 ▪ 结深 ▪ 电极设计（使电阻损耗最小） ▪ 减反射膜的厚度和折射率
太阳电池的光谱响应ABSDEPTH
—被收集的载流子数与入射光子数之比
EQE & IQE (0-1)
QE vs. Wavelength
1.00
0.90
0.80
0.70 0.60
0.50
0.40
电池片生产流程
装片－制绒－化学清洗－扩散－刻蚀 －去磷硅玻璃－PECVD－丝网印刷－ 烧结－分类检测－包装
原始硅片 制绒
单晶电池片生产过程
包装
分类检测
丝网印刷正 面电极
丝网印刷 背电场
清洗甩干
扩散
刻蚀和去磷硅玻璃 PECVD
丝网印刷 背电极
原始硅片 制绒
多晶电池片生产过程
包装
分类检测
丝网印刷 正电极
● 种类 1) Si太阳电池 2) GaAs太阳电池 (砷化镓） 3) 染料敏化电池 4) Cu2S电池
● 硅太阳电池 1)单晶硅片 2)多晶硅片 3)非晶硅薄膜 4)多晶硅薄膜
二、太阳能辐射
1、太阳辐射能的来源—电磁辐射
大气层对太阳辐射的影响
大气质量—太阳光线通过大气层的路程对到达地球
表面的太阳辐射的影响 AM0—地球大气层外的太阳辐射 AM1—穿过1个大气层的太阳辐射（太阳入射角为0）
丝网印刷
▪ 原材料的特性
硅片的厂家、型号、批次 、厚度、尺寸、少子寿命、对角线
▪ 丝网印刷的辅助材料
刮条、浆料、胶带、封网浆、酒精、松油醇
▪ 丝网印刷表单的填写
工序流程卡、电池生产记录、首检记录、浆料领用/使用记录、 刮条更换记录、网板更换记录、网板使用寿命跟踪记录、台面 称重记录、碎片称重记录、设备维护申请单…
太阳能电池的工作原理课件PPT
5500 K
- 表面辐射密度 63000 kW/m2
- 辐射能量
3.36 x 1024 MWh/a
- 大气层外太阳光谱分布分类与所占比例
紫外线:
＜380 nm ( 6.46% )
可见光: 380 - 780 nm (46.25%)
红外线:
＞780 nm (47.29%)
地球的数据
- 到太阳的平均距离
3. 光敏传感器 光照强度不同，电流大小也不一样。
§3-2 太阳电池的工作原理
通常应用的太阳电池是一种将光能直接转换成电能的 半导体器件，其基本构造是由半导体的P-N结组成。
3.2.1 P型和N型半导体
❖ 半导体 (semiconductor) *
➢ 定义：形成材料的电阻率界于金属与绝缘材料之间的材料。 ➢ 电阻率在某个温度范围内随温度升高而增加。 ➢ 电导率在10-4～104/（Ω.cm）之间。
Uoc U0 (1 T )
温度对太阳电池的影响
5—太阳入射角为48.
在太阳电池两端连接负载，实现了将光能向电能的转换。
1
12x1015 MWh/a
在一定温度和辐照度条件下，太阳电池在开路情况下的端电压，亦即伏安特性曲线与横坐标的交点所对应的电压，通常用UOC来表示。
- 表面温度
5500 K
§3-2 太阳电池的工作原理
η=UmIm/AtPin 式中： Um、Im----最大输出功率点的电压、电流； At ----包括栅线面积在内的太阳电池总面积； Pin ----单位面积入射光的功率。
【例3-1】某一面积为100cm2的太阳电池，测得其最大功率为1.5W，则 该电池的转换效率是多少？
解：
太阳电池转换效率 η =UmIm/AtPin
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我军目前装备的 单晶硅电池电源
24
近年来全球前十大太阳能电池厂商
25
我国光伏产业现状
晶体硅光伏产业链基本状况
上游
中游
多晶硅材料
硅片
太阳电池
光伏组件
下游 光伏发电系统
制造装备
辅助材料
平衡部件
26
中国晶体硅光伏产业链发展尚不平衡，呈两端小、中间大
太阳电池生产流程
硅片 清洗制绒 扩散 刻蚀
去PSG PECVD 印刷
Page 2
漫画：明天我们去哪里？ Page 3
太阳能被认为是21世纪最重要的新能源
太阳能将成为未来主要的能源方式 “低碳经济”是以低能耗低污染为基础的 经济。在全球气候变化的背景下，“低碳 经济”日益受到世界各国的关注。随着中 国经济的快速增长，能源、资源、环境已 成为未来发展严重的制约因素。发展低碳 经济，推动节能减排，成了当务之急。 太 阳能光伏发电以其清洁、源源不断、安全 等显著优势，已成为保障我国能源供应战 略安全，大幅减少排放和保证可持续发展Page 4
第五阶段（2000-2010）
进入21新世纪，原油也进入了疯狂上涨的 阶段，从2000年的不足30美元/桶，暴涨到 2008年7月时接近150美元/桶，这样世界各 国再次认识到不可再生能源的稀缺性，加 强了人们发展新能源的欲望。此一阶段， 太阳能产业也得到了轰轰烈烈的发展，许 多发达国家加强了政府对新能源发展的支 持补贴力度，太阳能发电装机容量得到了 迅猛的增长。受益于太阳能发电需要的猛 烈增长，中国在2007年一跃成为世界第一 Page 9
硅片生产线
电池生产线
烧结
电池 组件生产线
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一 、太阳电池原理
太阳电池原理及基本特性
➢ p-n结的光生伏特效应 ➢ 太阳电池的电流电压特性 ➢ 太阳电池的基本参数 ➢ 如何提高电池的光电转换效率 ➢ 太阳辐射基本知识
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2011年2月
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全球首架飞使用太阳能驱动的机于2010年7月成功实现24小时不间断飞行并载入 人类飞行史册。2011年5月13日，它成功完成首次跨国飞行，从瑞士的帕耶那20飞 行近13个小时，途径法国和卢森堡，飞抵布鲁塞尔。
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Page 22
薄膜硅光伏组件在军事上的应用
在平流层飞艇与系留气球上的应用 – 柔性衬底电池
•可卷曲 - 紧贴或者融入飞艇表面 •功率/重量比大 （2000W/kg） •高温性能好，适合高空的高温环境 •受宇宙射线和粒子辐照的影响较小
23
薄膜硅光伏组件在军事上的应用
在单兵装备和野战战场上的应用 – 柔性衬底电池
•柔韧、可卷曲 •重量轻 •坚固、不易裂易碎 •弱光、高温性能好，适应战场的复杂环境
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按用途分为 空间太阳电池、地面太阳电池、光伏传感器等。
按电池结构分为 同质结太阳电池、异质结太阳电池、肖特基结太阳电
池、复合结太阳电池、液结太阳电池等。 按所用材料分为
硅基太阳电池、化合物太阳电池、功能高分子材料太 阳电池、纳米晶太阳电池等。 按工作方式分为
平板太阳电池、 聚光太阳电池
第六阶段（2011-）
国外金融经济危机+光伏企业无限制增长导致光伏组件价格 大跌，企业倒闭、裁员。整合阶段。
黎明前的黑暗
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太阳电池的分类
按太阳电池发展阶段分为三代 第一代：晶体硅太阳电池（单晶硅、多晶硅）
第二代：薄膜太阳电池（非晶硅、多晶硅、微晶硅、碲化镉等）
第三代：新概念太阳电池
第三阶段（1980-1992）
进入20世纪80年代，世界石油价格大幅回落，而太阳能产 品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能技术没有重大突破， 提高效率和降低成本的目标的实现，以致动摇了一些人开 发利用太阳能的信心。这个时期，太阳能利用进入了低谷， 世界上很多国家相继大幅消减太阳能研究经费，其中美国 最为突出。
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第四阶段（1992-2000）
由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的 环境污染和生态破坏，对人类的生存和发 展构成威胁。在这样的背景下，1992年联 合国在巴西召开“世界环境和发展大会”， 会议通过了《里约热内卢环境与发展宣 言》、《21世纪议程》和《联合国气候变 化框架条约》等一系列重要文件，把环境 与发展纳入统一的框架，确立了可持续发 展的模式。这次会议之后，世界各国加强 了清洁能源技术的开发，将利用太阳能和 Page 8
发展太阳电池的意义
存在问题——能源危机
进入21世纪，人类在享用现代科技带来的丰富的物质文明 的同时，却不得不面对经济发展造成的对资源的巨大消耗，特 别是作为社会经济发展命脉的能源资源日益枯竭，使人类面临 着能源短缺的危险！
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存在问题——环境污染
气候变暖、南极空洞、生态失衡、环境恶化……过度排放的废 水、废气、废渣让我们的地球不堪重负。全球变暖是一个毋庸置 疑的事实，而且正在加速变暖。研究发现，全球平均温度已升高 0.3～0.6摄氏度，其中11个最暖的年份发生在80年代中期以后。 全球变暖已经带来冰川消退、海平面上升、荒漠化等等非常严重 的后果，还给生态和农业带来严重影响。
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几类太阳电池性能比较
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太阳电池的应用
太阳电池应用原理图
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德国弗赖堡Sonnenschiff太阳能城
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台湾高雄的世运太阳能体育场
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太阳能国际交流中心
The Solar International Communication Centerቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太阳电池发展简史
第一阶段（1954-1973） 1954年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，效率为6%。同年，威克尔首次发现 了砷化镓有光伏效应，并在玻璃上沉积硫化镉薄膜，制成 了第一块太阳电池。太阳电池开始了缓慢的发展。
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第二阶段（1973-1980）
1973年爆发了中东战争，引起了第一次石 油危机，从而使许多国家，特别是工业发 达国家，加强了太阳能及其它可再生能源 技术发展的支持，在世界上再次兴起了开 发利用太阳能热潮。1973年，美国制定了 政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大 幅度增长，而且成立了太阳能开发银行， 促进太阳能产品的商业化。于1978年美国 建 成 了 1 0 0 k W 太 阳 地 面 光 伏 电 站 。 日 本 Page 6 1974年公布了政府制定的“阳光计划”。