光伏应用技术 ppt课件
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光伏基础知识介绍PPT(共 62张)ppt课件
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-示意图
TPT
玻璃
太阳电池
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EVA
电极接线柱
互连条
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-示意图
玻璃清洗
太阳电池的焊接
太阳电池串的排列
层叠
层压
入库
包装
检验
装边框、接线盒
光伏产业链介绍
➢ 组件封装-焊接
焊接
将单个电池片组成电池串的过程 焊接保证电池的电性能的稳定 焊接过程是重要的一个工艺过程
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；
❖ 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 缺陷引起。
光伏产业链介绍
➢ 各种太阳能电池比较
具体分类
转换效率%
单晶硅
17-20
多晶硅
15-18
多晶硅薄膜 10-12
非晶硅薄膜 6-10
优点
缺点
产业化 阶段
技术工艺最为成熟，市场主导产品， 转换效率高，性能稳定
多晶硅成本比单晶硅低
该过程用于提高组件的机械性能和用于保证组件的电性能输 出
光伏产业链介绍
➢ 组件测试-EL
隐裂
明暗不均
光伏产业链介绍
➢ 组件测试-电性能测试
太阳能电池组件把接收的光能转换成电能，其输出电流-电压的特性如下图。这 个曲线也称I-V曲线。
《太阳能光伏技术》课件
需求较低时将多余的电能储存起来，以备不时之需。
商业光伏发电系统
总结词
商业光伏发电系统是针对商业和工业领域的光伏技术应用，其规模和功率通常比家庭光伏发电系统更 大。
详细描述
商业光伏发电系统通常安装在大型建筑物、工厂和商业设施的屋顶或空地上，利用大面积的太阳能电 池板来吸收太阳能并转换为电能。这些系统可以满足商业和工业领域的电力需求，提供可再生、环保 的能源供应。
大型光伏电站
总结词
大型光伏电站是太阳能光伏技术应用的 另一重要领域，通常由数千甚至数万块 太阳能电池板组成，能够提供大规模的 电力输出。
VS
详细描述
大型光伏电站通常建设在沙漠、草原等空 旷地区，占地面积较大。这些电站利用大 量的太阳能电池板组成阵列，通过集中控 制和管理，实现高效、稳定的电能输出。 大型光伏电站不仅可以满足区域性的电力 需求，还可以通过电网输送电能，为远程 地区提供电力供应。
05
CATALOGUE
太阳能光伏技术的应用案例
家庭光伏发电系统
总结词
家庭光伏发电系统是太阳能光伏技术应用的重要领域之一，它利用太阳能电池板将太阳 能转化为电能，为家庭提供绿色、可再生的电力。
详细描述
家庭光伏发电系统通常由太阳能电池板、逆变器、控制器和储能设备等组成。这些设备 安装在家庭屋顶上，通过太阳能电池板吸收太阳能并转换为直流电，然后经过逆变器将 直流电转换为交流电，供给家庭使用。该系统不仅可以为家庭提供电力，还可以在电力
农业应用
为灌溉、养殖等农业领域提供 电力支持。
偏远地区供电
为无电网覆盖的偏远地区提供 可靠的电力供应。
02
CATALOGUE
太阳能光伏系统组成
太阳能电池板
太阳能电池板是光伏系统的核心部件，负责将太阳能转换为直流电能。
商业光伏发电系统
总结词
商业光伏发电系统是针对商业和工业领域的光伏技术应用，其规模和功率通常比家庭光伏发电系统更 大。
详细描述
商业光伏发电系统通常安装在大型建筑物、工厂和商业设施的屋顶或空地上，利用大面积的太阳能电 池板来吸收太阳能并转换为电能。这些系统可以满足商业和工业领域的电力需求，提供可再生、环保 的能源供应。
大型光伏电站
总结词
大型光伏电站是太阳能光伏技术应用的 另一重要领域，通常由数千甚至数万块 太阳能电池板组成，能够提供大规模的 电力输出。
VS
详细描述
大型光伏电站通常建设在沙漠、草原等空 旷地区，占地面积较大。这些电站利用大 量的太阳能电池板组成阵列，通过集中控 制和管理，实现高效、稳定的电能输出。 大型光伏电站不仅可以满足区域性的电力 需求，还可以通过电网输送电能，为远程 地区提供电力供应。
05
CATALOGUE
太阳能光伏技术的应用案例
家庭光伏发电系统
总结词
家庭光伏发电系统是太阳能光伏技术应用的重要领域之一，它利用太阳能电池板将太阳 能转化为电能，为家庭提供绿色、可再生的电力。
详细描述
家庭光伏发电系统通常由太阳能电池板、逆变器、控制器和储能设备等组成。这些设备 安装在家庭屋顶上，通过太阳能电池板吸收太阳能并转换为直流电，然后经过逆变器将 直流电转换为交流电，供给家庭使用。该系统不仅可以为家庭提供电力，还可以在电力
农业应用
为灌溉、养殖等农业领域提供 电力支持。
偏远地区供电
为无电网覆盖的偏远地区提供 可靠的电力供应。
02
CATALOGUE
太阳能光伏系统组成
太阳能电池板
太阳能电池板是光伏系统的核心部件，负责将太阳能转换为直流电能。
太阳能光伏发电系统及应用ppt课件
蓄电池充电终了特征：
（1）电解液中有大量 气泡冒出，呈沸腾状 态
（2）电解液密度和端 电压上升到规定值， 且2～3小时保持不变
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
5
其他新型储电装置
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 组合连接损失的大小取决于电池组件性能 参数的离散性，因此除了在电池组件的生 产工艺过程中，尽量提高电池组件性能参 数的一致性外，还可以对电池组件进行测 试、筛选、组合，即把特性相近的电池组 件组合在一起。
（3）超导储能
超导储能系统结构示意图
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
6 电池常用术语
（1） 蓄电池的容量
处于完全充电状态的蓄电池在一定放电条件 下，放电到规定的终止电压时所能给出的电量 称为电池容量，以符号C表示。常用单位为安培 小时，简称安时（A.h）。
• 例如，串联组合的各组件工作电流要尽量 相近，每串与每串的总工作电压也要考虑 搭配得尽量相近，最大幅度地减少组合连 接损失。
采用PP管及配件：根据给水设计图配 置好PP管及配 件，用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ，边剪 边旋转 ，以保 证切口 面的圆 度，保 持熔接 部位干 净无污 物
• 方阵组合连接要遵循下列几条原则： ①串联时需要工作电流相同的组件，并
太阳能光伏发电技术及其应用 ppt课件
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.2 防反充二极管
又称阻塞二极管。其作用是避免由于太阳能电池方阵在阴雨天和 夜晚不发电时或出现短路故障时，蓄电池组通过太阳能电池方阵 放电。它串联在太阳能电池方阵电路中，起单向导通的作用。要 求其能承受足够大的电流，而且正向电压降要小，反向饱和电流 要小。一般可选用合适的整流二极管。
一、太阳能光伏发电的运行方式
并网光伏发电系统
并网光伏发电系统：与公共电网相联接的太阳能光伏发电
系统。 它是太阳能光伏发电进入大规模商业发电阶段，成为电力
工业组成部分之一的重要方向，是当今世界太阳能光伏发 电技术发展的主流趋势。
2.太阳能光伏发电系统的组成
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
太阳能光伏发电技术及其应用
太阳能光伏发电工作原理、运行方式 及系统组成
1.太阳能光伏发电的运行方式
一、太阳能光伏发电的运行方式
1）按供电类型分：
直流供电系统 交直流供电系统
2）按供电特点分：
独立光伏发电系统 并网光伏发电系统
葡萄牙南部阿马雷莱雅拍摄的莫拉太阳、独立太阳能光伏发电系统
1.3 蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向 负载供电。
基本要求：
①自放电率低 ③深放电能力强 ⑤少维护或免维护 ⑦价格低廉
②使用寿命长 ④充电效率高 ⑥工作温度范围宽
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
直流供电系统
交直流供电系统
一、太阳能光伏发电的运行方式
独立光伏发电系统
独立光伏发电系统：是未与公共网相联接的太阳能光伏发
光伏培训ppt课件
主要类型
铅酸电池、锂离子电池等。
性能指标
储能容量、充放电效率、循环寿命等。
03
光伏系统的设计与安装
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
光伏系统的设计原则
安全性原则
确保光伏系统的设计符合安全 规范，避免因系统故障或操作
不当导致的安全事故。
经济性原则
在满足系统性能和安全性的前 提下，尽量降低光伏系统的成 本，提高经济效益。
电。
公共设施
光伏技术用于公共设施 的供电，如路灯、交通
讯号灯等。
农业应用
光伏技术用于农业设施 的供电，如温室、灌溉
系统等。
移动能源
光伏技术用于电动汽车 、无人机等移动设备的
能源供应。
02
光伏系统组成与工作原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
光伏系统的基本组成
光伏系统的维护与保养
日常检查
定期对光伏系统进行检查，包括光伏 组件、支架结构、电缆连接等部分， 确保没有特殊情况。
清洁保养
定期对光伏组件进行清洁，清除表面 的灰尘和污垢，保证组件的采光效果 。
防雷检测
定期对防雷设备进行检查，确保防雷 接地良好，防止雷击对光伏系统造成 破坏。
系统升级与改造
随着技术的不断进步，适时对光伏系 统进行升级和改造，提高系统的性能 和效率。
可持续性原则
光伏系统应具备长寿命和可回 收性，减少对环境的影响，符 合可持续发展的要求。
功能性原则
根据实际需求，公道配置光伏 组件、逆变器、储能设备等关 键设备，确保系统功能完备、
性能稳定。
光伏系统的安装流程
铅酸电池、锂离子电池等。
性能指标
储能容量、充放电效率、循环寿命等。
03
光伏系统的设计与安装
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
光伏系统的设计原则
安全性原则
确保光伏系统的设计符合安全 规范，避免因系统故障或操作
不当导致的安全事故。
经济性原则
在满足系统性能和安全性的前 提下，尽量降低光伏系统的成 本，提高经济效益。
电。
公共设施
光伏技术用于公共设施 的供电，如路灯、交通
讯号灯等。
农业应用
光伏技术用于农业设施 的供电，如温室、灌溉
系统等。
移动能源
光伏技术用于电动汽车 、无人机等移动设备的
能源供应。
02
光伏系统组成与工作原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
光伏系统的基本组成
光伏系统的维护与保养
日常检查
定期对光伏系统进行检查，包括光伏 组件、支架结构、电缆连接等部分， 确保没有特殊情况。
清洁保养
定期对光伏组件进行清洁，清除表面 的灰尘和污垢，保证组件的采光效果 。
防雷检测
定期对防雷设备进行检查，确保防雷 接地良好，防止雷击对光伏系统造成 破坏。
系统升级与改造
随着技术的不断进步，适时对光伏系 统进行升级和改造，提高系统的性能 和效率。
可持续性原则
光伏系统应具备长寿命和可回 收性，减少对环境的影响，符 合可持续发展的要求。
功能性原则
根据实际需求，公道配置光伏 组件、逆变器、储能设备等关 键设备，确保系统功能完备、
性能稳定。
光伏系统的安装流程
《光伏技术介绍》PPT课件_OK
• 低价格、全自动、标准化的加工设备。
• 开发高产2额02、1/9低/2成本、大面积制造薄膜电池的加工方法及设备
12
2007-10
12
中国已成为光伏产业发展最快的国家
√ 最近五年产量增长184倍，产能增加700倍 截止十月底,产能已超过2900MW 2007年新增69条线
√ 2004年产量一举超过澳大利亚和印度成为 国际第四大生产国（地区）
2004
2005
2006
2007
20221/090/32年～2007上半年国内太阳能电池生产设备销售额
2007-10
800（预计）
427（1-6月）
16 16
晶硅技术PV电池制造设备： ● 国内设备制造厂（所）已具备了PV电池生产线整线装备能力：
清洗制绒机 扩散炉 刻蚀机 PECVD 丝网印刷机 低温烘干炉 烧结炉 48所、45所、2所、七星华创、43所恒力公司 ● 设备技术水平整体不高，缺乏自动化的大生产设备 以单机供应客户为主，不能向客户提供“交钥匙”的完整成套生产线设备 ● 趋势：批次加工设备 全自动连续（in line)加工设备
2021/9/2
15 15
销售额（百万元）
800 700
电池制造设备/材料生长加工设备：33/67 （2005）；27/73（2006） 2006比 2005增长率：电池制造设备 70%；材料生长加工设备 92%
597.15
600
500
400
337.45
300
200
65.95
100
154.84
0
2003
● 用淀积在（玻璃板或不锈钢板）衬底上的薄膜半导体材料制作太阳能电池 常用的薄膜材料有：非晶硅 非晶硅/微晶硅（αSi/μSi） 碲化镉（CdTe） 铜铟硒（CIS）或铜铟镓硒（CIGS）等 通常在1米大小的衬底上淀积1至数微米厚的薄膜制作太阳能电池
太阳能光伏PPT模板
太阳能光伏项目风险与对策
市场风险
01
分析太阳能光伏项目面临的市场风险，如需求不足、竞争激烈
等，提出相应的市场开拓和营销策略。
技术风险
02
评估太阳能光伏项目的技术风险，如设备故障、技术更新等，
提出相应的技术保障和更新计划。
政策风险
03
分析国家政策对太阳能光伏项目的影响，如补贴政策调整、税
收政策变化等，及时调整项目运营策略。
07 结论与建议
结论总结
01
太阳能光伏技术具有巨大的发展潜力，是实现可持续能源发 展的重要途径。
02
当前太阳能光伏技术已经取得了显著的进步，但仍然存在一 些挑战和限制。
03
政策支持和市场机制是推动太阳能光伏技术发展的关键因素 。
对策建议
政府应加大对太阳能光伏技术 研发和产业化的支持力度，提 高技术水平和降低成本。
最大功率跟踪技术
最大功率跟踪技术是实现太阳能光伏发电系统高效运行的 关键技术，其能够实时跟踪太阳光的最大功率点，使系统 始终运行在最优状态。
有功与无功控制技术
有功与无功控制技术是保证太阳能光伏并网系统稳定运行 的重要手段，其能够实现有功和无功的解耦控制，提高系 统的稳定性。
06 太阳能光伏项目投资与运 营
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
太阳能光伏项目运营模式与收益
01
02
03
运营模式
根据项目实际情况，选择 合适的太阳能光伏项目运 营模式，如自主运营、合 作运营、委托运营等。
收益来源
分析太阳能光伏项目的收 益来源，包括发电销售收 入、国家补贴收入、节约 能源成本等。
收益预测
预测太阳能光伏项目的收 益情况，根据市场变化和 国家政策调整等因素，及 时调整运营策略。
光伏培训ppt课件
核心控制部件， 负责控制光伏电池板的充电和放电过 程。
控制器的性能和稳定性对整个光伏系 统的运行和维护至关重要。
控制器的主要功能包括过充保护、过 放保护、充放电状态监测等。
不同类型的控制器适用于不同规模的 光伏系统，选择合适的控制器可以提 高系统的效率和可靠性。
逆变器
01
经济效益
随着技术进步和规模化生产， 光伏组件成本逐渐降低，使得 光伏发电在经济上更具竞争力 。
广泛的应用场景
光伏发电适用于家庭、工业、 商业等各种场景，具有广阔的
市场前景。
挑战
01
02
03
04
依赖天气
光伏发电受天气影响较大，阴 雨天或夜晚发电量会大幅减少
。
土地资源
光伏电站建设需要大量土地资 源，尤其在人口密集地区，土
优化土地利用
采用高效率、紧凑型的光伏组件，减少土地 占用，同时合理规划光伏电站布局。
政策支持
政府可以通过补贴、税收优惠等政策措施， 降低光伏发电的成本，促进其发展。
04
光伏系统的设计与安装
设计原则
01
高效性
确保光伏系统能够最大化地利用太 阳能，提高光电转换效率。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽量降 低系统成本，提高性价比。
验收与交付
完成安装后进行验收，确保符 合设计要求，交付给用户。
05
光伏系统的维护与优化
日常维护
定期检查光伏组件的清洁度和完好性
01
确保组件表面无遮挡物，如鸟粪、灰尘等，保持最佳的光照吸
收效果。
检查并紧固接线端子和连接器
02
确保电气连接良好，防止因松动引起的安全事故。
检查光伏系统的整体结构
控制器的性能和稳定性对整个光伏系 统的运行和维护至关重要。
控制器的主要功能包括过充保护、过 放保护、充放电状态监测等。
不同类型的控制器适用于不同规模的 光伏系统，选择合适的控制器可以提 高系统的效率和可靠性。
逆变器
01
经济效益
随着技术进步和规模化生产， 光伏组件成本逐渐降低，使得 光伏发电在经济上更具竞争力 。
广泛的应用场景
光伏发电适用于家庭、工业、 商业等各种场景，具有广阔的
市场前景。
挑战
01
02
03
04
依赖天气
光伏发电受天气影响较大，阴 雨天或夜晚发电量会大幅减少
。
土地资源
光伏电站建设需要大量土地资 源，尤其在人口密集地区，土
优化土地利用
采用高效率、紧凑型的光伏组件，减少土地 占用，同时合理规划光伏电站布局。
政策支持
政府可以通过补贴、税收优惠等政策措施， 降低光伏发电的成本，促进其发展。
04
光伏系统的设计与安装
设计原则
01
高效性
确保光伏系统能够最大化地利用太 阳能，提高光电转换效率。
经济性
在满足性能要求的前提下，尽量降 低系统成本，提高性价比。
验收与交付
完成安装后进行验收，确保符 合设计要求，交付给用户。
05
光伏系统的维护与优化
日常维护
定期检查光伏组件的清洁度和完好性
01
确保组件表面无遮挡物，如鸟粪、灰尘等，保持最佳的光照吸
收效果。
检查并紧固接线端子和连接器
02
确保电气连接良好，防止因松动引起的安全事故。
检查光伏系统的整体结构
光伏培训59页PPT课件
3
电导增量法
据比较结果进行相应的调制来完成最大功率点跟踪
的功能。
通过扰动观察法让电压以及功率波动在一定的阈值
范围之内，然后通过定电压法直接将电压稳定在最
4
扰动观察与定电压结合法
大功率点；同时通过观测输出功率，如果在定电压 过程中，输出功率有大的波动，需要重新稳定一个
新的MPPT电压，此时放开定电压法，让扰动观察
分布式光伏并网电站组成
混凝土基础支架结构
直接屋面固定支架结构
对于打孔因为破坏了原有屋面的结构，就要 涉及到屋面的防水工程。
屋面防水使用了两重防水措施，即孔内采用 组件封装所使用的黑色硅胶或者结构胶灌注， 同时螺栓安装位用防水胶密封。
分布式光伏并网电站组成
斜屋顶支架结构形式 斜屋顶的设计需要熟悉屋顶结构，确定承重梁的位置，将支架基础挂钩设计安
分布式光伏并网电站组成
阳台壁挂式支架结构形式 阳台壁挂式支架设计在立面墙体上，在确定墙体强度的基础上，采用化学锚栓或
者其他预埋件固定支架横梁，以此为基础设计导轨和檩条等结构 。
分布式光伏并网电站计算
1.分布式并网发电系统配置需要考虑的主要因素 太阳能发电系统安装位置？该地日光辐射情况如何？安装面积？ 安装方式（屋顶、斜面、遮阳、立面等） 并网点容量？并网电压多少？ 2.屋顶光伏电站组件安装功率估算 平屋顶（混凝土屋面）光伏组件安装功率测算 以烟台地区为例，在最佳倾角范围(35°∽37°)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米 (15平米/KW） 斜屋顶（红瓦屋面）光伏组件安装功率测算 一般斜屋面都是沿屋面平铺，必要时要考虑检修通道，平铺100∽120W/㎡（10∽12平 米/KW） 彩钢瓦屋顶光伏组件安装功率测算 以烟台地区为例，在最佳倾角范围(35°∽37°)，每KW组件大概占用屋顶面积15平方米 (15平米/KW）
太阳能光伏发电技术培训课件
能 太阳能既是一次能源，又是可再生能
概
源。它资源丰富，既可免费使用，又 无需运输，对环境无任何污染。
述
5
2-1
太 太阳能特点 阳 太阳能利用历史 能 太阳能利用方式
太阳能发电的方式
概 太阳能光伏发电历史和现状 述 太阳能光伏发电的优缺点
6
一、太阳能特点
2-1
太
1.太阳的构造
阳 太阳的结构共分七层：
部的Haza湖岸
24
2-1 1.太阳的构造
太
阳
从太阳的构造可见，太阳并不是一 个温度恒定的黑体，而是一个多层
能 的有不同波长发射和吸收的辐射体。
概 不过在太阳能利用中通常将它视为
述
一个温度为6000K，发射波长为 0.3～3μm的黑体。
25
2-1 2.太阳辐射的特性
太
阳
太阳常数
昼夜是由于地球自转而产生的，而
从0.23～0.7R的区域称为“辐射输能区”，
能 温度降到1.3×105K，密度下降为0.079g/ 概 cm3。
（3）对流区
述 0.7～1.0R之间称为“对流区”，温度下
降到5×103K，密度下降到10-8g/cm3。
12
2-1 1.太阳的构造
太 阳 （4）光球层
太阳的外部是一个光球层，它就是人们肉眼
1
本章提要
太阳能概述 太阳能电池的基本原理 太阳能光伏发电系统
2
2-1太阳能概述
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应 过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳 辐射强度为1367kW/m2。地球赤道的周长为 40000km，从而可计算出，地球获得的能量 可达1.73×1014kW。
太阳每秒钟照射到地球上的能量相当 于500万吨标准煤。
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被吸收的光能激发被束缚的电子，产生“电子空穴”对，在PN结内电场作用下，电子、空穴相互 运动，若在电池两端接上负载，负载上就有电流流 过。当光线一直照射时，负载上源源不断地有电流 流过。单片太阳能电池就是一个薄片状的半导体PN 结。标准光照条件下，额定输出电压为0.5V左右。
光伏应用技术
一、光伏电池的基本原理
非晶硅薄膜太阳电池，最高
效率：12.8%（稳定）
商业化：6-8%
CIGS 薄膜太阳电池，最高效 率19.9%，商业光伏应用技化术 12%。
10
下一代薄膜太阳电池
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø晶硅电池产业链
光伏应用技术
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø多晶硅的提纯
石英砂
焦炭
粗硅
• 石英砂为二氧化硅，中国储量丰富 • 冶炼过程简单，技术难度低，国内大量生产 • 粗硅纯度为95－99％,可用于合金掺杂，如变压器上的矽钢片
光伏应用技术
光伏能源先进技术发展和关键技术应用
2017.8
光伏应用技术
主要内容
一、光伏发电原理 二、光伏电池的分类 三、硅系光伏电池片的制造工艺介绍 四、高性能光伏电池及工艺介绍 五、光伏发电应用技术介绍
六、光伏检测设备介绍
光伏应用技术
一、光伏发电原理
太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转 换器才能转换成电能, 能将光能转换成电能的能 量转换器之一，就是光伏电池。
填充因子和20.8％（AM1.5）的效率。
PERC（钝化发射极背场点接触）电池，用背面点接触来代替 PESC
电池的整个背面铝合金接触，这种电池达到了大约700mV的开路电压和
22．3％的效率。
PERL（钝化发射极背部局域扩散）（Passivated Emitter and
Rear Locally-diffused）电池是钝化发射极、背面定域扩光伏电池的
PESC、PERC、PERL电池是新南威尔士大学研究了近20年的先进电池系 列，前两个子母PE（Passivated Emitter）代表前表面的钝化（选择 性扩散），后两个子母代表后表面的扩散和接触情况。其中PERL衍生 了南京中电的SE电池与尚德的PLUTO电池。
PESC（钝化发射极背接触）电池1985年问世,可以做到大于83％的
光伏应用技术
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø多晶硅的提纯
粗硅
Purify （精炼）
高纯硅98％99.9 Nhomakorabea9 999 999％
提纯方法
• 三氯氢硅氢还原法（ SiHCl3，改良西门子法） • 硅烷法（SiH4） • 四氯化硅氢还原法 （SiCl4 ） • 二氯二氢硅还原法 （SiH2Cl2 ） • 冶金法 • 锌还原法、钠还原法 • 从粗硅到高纯硅，价格涨幅近100倍
光伏应用技术
二、光伏电池分类
光伏应用技术
二、光伏电池分类
常规晶体硅太阳电池
单晶硅太阳电池
实验室最高效率：24.7% 商业化批量生产效率：17%
多晶硅太阳电池
实验室最高效率：20.3% 商业化批量生产效率：16%
9
光伏应用技术
二、光伏电池分类
薄膜太阳电池
CdTe太阳电池 最高效率：16.9% 商业化：9-11%
HIT（Heterojunction with Intrinsic Thin-laye ）高效异质结太阳电池 早在1992年，Makoto Tanaka等人在三洋公司第一次制备出HIT电池，当时转换效率达
18.1%。经过不断改进，在100.4 cm2大小的硅片上，HIT电池的效率已经达到23%。HIT电 池中间为经过制绒的n型衬底硅，光照侧为p型/ i型（本征）非晶硅薄膜，背面为n型/ i 型非晶硅薄膜，前后表面溅射有TCO薄膜，电极制备在TCO薄膜上。HIT电池特点主要有以 下几个方面： 1 p-n结的制备是一个低温沉积过程（～250 ℃），避免了传统晶体硅太阳电池的高温 扩散过程（>850 ℃）对基体材料的热影响； 2 在p-n结之间沉积一层本征的非晶硅薄层，可以有效地降低结区复合速率，电池背面 的n型非晶硅层同基体形成高低结，同时本征非晶硅层起到背面钝化作用，可以有效降低 背面复合，提高电池开路电压； 3 稳定性良好，不会产生光照衰减； 4 p-n结通过薄膜沉积的方式实现，基体厚度可以降低到较低水平，有利于降低成本。 HIT电池是高效太阳电池中比较成功的一种，2011年Sanyo公司的HIT电池产能达565 MW。 目前全球虽然有多个机构在研究HIT电池，但都很难重复或者达到Sanyo公司得到的结果， 表明该技术有较高的难度。
简称。1990年，新南威尔士大学的J.ZHAO在PERC电池结构和工艺的基
础上，在电池背面的接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，
如图所示。2001年，PERL电池效率达到24.7％，接近理论值，是迄今
为止的最高记录。
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
光伏电池的物理基础是由两种不同半导体材 料构成的大面积PN结，以及非平衡少数载流子在 PN结内电场作用下形成的漂移电流。
光伏应用技术
一、光伏发电原理
太阳光照射到由P、N型两种不同半导体材料 构成的太阳能电池上时，一部分光线被反射，一 部分光线被吸收，还有一部分光线透过电池片。
光伏应用技术
一、光伏发电原理
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
冶金法工艺 将金属硅在真空环境下加热熔化，利用电子
Ø
束去除掉P（磷）。然后在Ar（氩）气体中熔化
后用等离子焊枪（Plasma Torch）去除B（硼），
凝固后提炼。应用普通金属提炼工序可将金属杂
质的浓度降至0.1ppmw以下。
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
PERL电池—高效晶体硅电池
光谱响应 太阳光谱中，不同波长的光不同的能量，所含的光子数目也不相同。 因此，光伏电池接受光照射所产生的光子的数目也就不相同。 光伏电池在入射光中每一种波长的光能作用下所收集到的光电流， 与相对于入射到电池表面的该波长的光子数之比，叫做光伏电池的 光谱响应。 能够产生光生伏特效应的太阳能辐射波长范围一般在0.4~1.2um,最大 灵敏度在0.8~0.95um之间。
光伏应用技术
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø 拉晶、铸锭工艺
多晶硅的铸锭与单晶硅棒的拉直：
粉末状的多晶硅被生产出来之后需要经过铸锭炉或单晶炉 进行重新熔融，通过对加热温度、冷却时间等参数的控制 制成所需要的多晶硅锭和单晶硅棒；
1.单晶硅棒——直拉法
2.多晶硅锭——铸造法 注：硅的熔点是1420℃
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光伏应用技术
一、光伏电池的基本原理
非晶硅薄膜太阳电池，最高
效率：12.8%（稳定）
商业化：6-8%
CIGS 薄膜太阳电池，最高效 率19.9%，商业光伏应用技化术 12%。
10
下一代薄膜太阳电池
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø晶硅电池产业链
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三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø多晶硅的提纯
石英砂
焦炭
粗硅
• 石英砂为二氧化硅，中国储量丰富 • 冶炼过程简单，技术难度低，国内大量生产 • 粗硅纯度为95－99％,可用于合金掺杂，如变压器上的矽钢片
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光伏能源先进技术发展和关键技术应用
2017.8
光伏应用技术
主要内容
一、光伏发电原理 二、光伏电池的分类 三、硅系光伏电池片的制造工艺介绍 四、高性能光伏电池及工艺介绍 五、光伏发电应用技术介绍
六、光伏检测设备介绍
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一、光伏发电原理
太阳能是一种辐射能，它必须借助于能量转 换器才能转换成电能, 能将光能转换成电能的能 量转换器之一，就是光伏电池。
填充因子和20.8％（AM1.5）的效率。
PERC（钝化发射极背场点接触）电池，用背面点接触来代替 PESC
电池的整个背面铝合金接触，这种电池达到了大约700mV的开路电压和
22．3％的效率。
PERL（钝化发射极背部局域扩散）（Passivated Emitter and
Rear Locally-diffused）电池是钝化发射极、背面定域扩光伏电池的
PESC、PERC、PERL电池是新南威尔士大学研究了近20年的先进电池系 列，前两个子母PE（Passivated Emitter）代表前表面的钝化（选择 性扩散），后两个子母代表后表面的扩散和接触情况。其中PERL衍生 了南京中电的SE电池与尚德的PLUTO电池。
PESC（钝化发射极背接触）电池1985年问世,可以做到大于83％的
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三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø多晶硅的提纯
粗硅
Purify （精炼）
高纯硅98％99.9 Nhomakorabea9 999 999％
提纯方法
• 三氯氢硅氢还原法（ SiHCl3，改良西门子法） • 硅烷法（SiH4） • 四氯化硅氢还原法 （SiCl4 ） • 二氯二氢硅还原法 （SiH2Cl2 ） • 冶金法 • 锌还原法、钠还原法 • 从粗硅到高纯硅，价格涨幅近100倍
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二、光伏电池分类
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二、光伏电池分类
常规晶体硅太阳电池
单晶硅太阳电池
实验室最高效率：24.7% 商业化批量生产效率：17%
多晶硅太阳电池
实验室最高效率：20.3% 商业化批量生产效率：16%
9
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二、光伏电池分类
薄膜太阳电池
CdTe太阳电池 最高效率：16.9% 商业化：9-11%
HIT（Heterojunction with Intrinsic Thin-laye ）高效异质结太阳电池 早在1992年，Makoto Tanaka等人在三洋公司第一次制备出HIT电池，当时转换效率达
18.1%。经过不断改进，在100.4 cm2大小的硅片上，HIT电池的效率已经达到23%。HIT电 池中间为经过制绒的n型衬底硅，光照侧为p型/ i型（本征）非晶硅薄膜，背面为n型/ i 型非晶硅薄膜，前后表面溅射有TCO薄膜，电极制备在TCO薄膜上。HIT电池特点主要有以 下几个方面： 1 p-n结的制备是一个低温沉积过程（～250 ℃），避免了传统晶体硅太阳电池的高温 扩散过程（>850 ℃）对基体材料的热影响； 2 在p-n结之间沉积一层本征的非晶硅薄层，可以有效地降低结区复合速率，电池背面 的n型非晶硅层同基体形成高低结，同时本征非晶硅层起到背面钝化作用，可以有效降低 背面复合，提高电池开路电压； 3 稳定性良好，不会产生光照衰减； 4 p-n结通过薄膜沉积的方式实现，基体厚度可以降低到较低水平，有利于降低成本。 HIT电池是高效太阳电池中比较成功的一种，2011年Sanyo公司的HIT电池产能达565 MW。 目前全球虽然有多个机构在研究HIT电池，但都很难重复或者达到Sanyo公司得到的结果， 表明该技术有较高的难度。
简称。1990年，新南威尔士大学的J.ZHAO在PERC电池结构和工艺的基
础上，在电池背面的接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，
如图所示。2001年，PERL电池效率达到24.7％，接近理论值，是迄今
为止的最高记录。
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
光伏电池的物理基础是由两种不同半导体材 料构成的大面积PN结，以及非平衡少数载流子在 PN结内电场作用下形成的漂移电流。
光伏应用技术
一、光伏发电原理
太阳光照射到由P、N型两种不同半导体材料 构成的太阳能电池上时，一部分光线被反射，一 部分光线被吸收，还有一部分光线透过电池片。
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一、光伏发电原理
三、硅系太阳能电池的工艺介绍
冶金法工艺 将金属硅在真空环境下加热熔化，利用电子
Ø
束去除掉P（磷）。然后在Ar（氩）气体中熔化
后用等离子焊枪（Plasma Torch）去除B（硼），
凝固后提炼。应用普通金属提炼工序可将金属杂
质的浓度降至0.1ppmw以下。
光伏应用技术
四、高性能光伏电池及工艺介绍
PERL电池—高效晶体硅电池
光谱响应 太阳光谱中，不同波长的光不同的能量，所含的光子数目也不相同。 因此，光伏电池接受光照射所产生的光子的数目也就不相同。 光伏电池在入射光中每一种波长的光能作用下所收集到的光电流， 与相对于入射到电池表面的该波长的光子数之比，叫做光伏电池的 光谱响应。 能够产生光生伏特效应的太阳能辐射波长范围一般在0.4~1.2um,最大 灵敏度在0.8~0.95um之间。
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三、硅系太阳能电池的工艺介绍
Ø 拉晶、铸锭工艺
多晶硅的铸锭与单晶硅棒的拉直：
粉末状的多晶硅被生产出来之后需要经过铸锭炉或单晶炉 进行重新熔融，通过对加热温度、冷却时间等参数的控制 制成所需要的多晶硅锭和单晶硅棒；
1.单晶硅棒——直拉法
2.多晶硅锭——铸造法 注：硅的熔点是1420℃
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