太阳能电池培训手册样本
太阳电池培训手册
第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
太阳能电池基本知识培训
Solar basic technology training太阳能基本知识培训Contents：内容：1.Silicon refining process硅的提炼过程2.Wafer types and its productive process硅片的种类及其生产过程3.Solar cell productive process&Important parameters of solar cell太阳能电池片生产流程和太阳能电池的重要参数4.PV modules productive process太阳能组件工艺流程5.Benefit of using back contact modules&description of different types of PVcell modules背结式太阳能电池的优点以及不同类型的太阳能电池模组的描述The detail is as follows：详细介绍如下：1.Silicon purifyingprocess硅的提纯过程Mine 硅矿Silica stone 硅石Metallic silica金属硅Polycrystalline silicon多晶硅 Mono-crystalline silicon 单晶硅2.Wafertypes and its productiveprocess硅片的种类及其生产过程①Wafer types硅片种类 N type silicon N型硅（doping with boron掺杂硼）Mono-crystalline silicon 单晶硅:P type silicon P型硅（doping withphosphorus掺杂磷）Poly-crystalline silicon 多晶硅：P type silicon P型硅② Wafer productive process硅片生产过程1)Silicon powder硅粉2)heated it up and melting it make it to fluid in a chamber在密封的腔体中加热使其熔化3)doping with boron (P type) or phosphorus (N type)掺杂硼（P型硅）或者磷（N型硅）4)castit, became ingot在特殊的炉子里铸造形成硅锭5)cut it into pieces ,the wafer is formatted!切割成片，硅片形成了Detailed illustration is as follows详细图解如下The cutting step detailed illustration is as follows 切片详细图解如下3.Solar cell productive process太阳能电池片生产流程1）.Clean (etching)清洗腐蚀2). Texturizing制绒Mono-crystalline silicon& Poly-crystalline silicon texturizing 单晶硅与多晶硅制绒Mono-crystalline silicon texturizing with alkali Poly-crystalline silicon texturizing with acid 单晶硅碱制绒多晶硅酸制绒3）.Doping form PN junction掺杂，形成PN结Process of doping with phosphorus in diffusion furnace在扩散炉里进行磷扩散的工艺Diffusion purpose ：form PN junction扩散目的：形成PN结4）.PSG(phosphorus silicate glass) etch 去磷硅玻璃Use HF to remove the surface PSG 用氢氟酸去掉表面生成的PSG5）.Edge isolation （Use chemical reagent to remove both sides and bottom useless N type layer）边缘刻蚀（去掉两边和底部掺杂形成的N型层，使硅片上下表面绝缘）6）.PECVD deposition (SINx coating) ARC(Anti-reflective coating), passivationPECVD 淀积氮化硅薄膜:减反射，钝化作用7）Metalization （Screen print）丝网印刷Front side print Back side print正面印刷背面印刷8）.Firing (烧结)9）.Test and sort(测试分选)Major parameters of the solar cell太阳能电池的主要参数I sc：short circuit current 短路电流Voc：open circuit voltage 开路电压Imax：maximum operating current 最大工作电流Vmax：maximum operating voltage 最大工作电压P max：maximum operating power 最大工作功率FF: fill factor 填充因子 FF=P max/I sc*VocEff: efficiency 效率 EFF=cell output/light radiation power Rs: series resistance 串联电阻Rsh: shunt series 并联电阻The circuit model of solar cell is as follows：太阳能电池等效电路模型如下：Rs must be as low as possible , Rsh must be as high as possible 串联电阻越小越好，并联电阻越大越好5. PV modules productive process太阳能组件工艺流程1）.Tabbing & stringing串接固定2). Stack-up 叠层Detail is as follows (详细描述如下)3）.Lamination/ AOI inspection层压/自动光学检测4）.Trimming (修边，去掉边缘挤压出的EVA)5）.Framing (装框)6）.Junction box（装接线盒，电池正负极由此导出与外界电路相连）7）Testing（测试）Tester （测试仪） Tested curve and data（测试曲线和数据）8）Clean（组件清洗）Clean the surface and the edge ofthe cell module对电池片表面和边缘进行清洗9）.Sort (分类)According to the electrical performance parameters to sort the cell modules根据最终电气性能参数对电池模组进行分类5. Benefit of using back contact modules&description of different types of PVcell modules背结式太阳能电池的优点以及不同类型的太阳能电池模组的描述1).Back contact solar cell modules description2).Benefit of using back contact solar modules使用背结式太阳能电池模组的优点•With a simple physical change to the H-type cell对传统的H型电池进行物理改造–0.2% abs. cell efficiency increase due to less shadowing–由于阴影面积减少，电池片效率能提高0.2%–0.1 – 0.2% abs. cell efficiency increase due to lower series resistance–由于串联电阻的减少，电池片的效率可以提高0.1%-0.2% •Depending on the process cell Eff >17% on mc-Si and > 18.5% on Cz-Si•基于这个制程，多晶硅电池片效率可以达到17%以上，单晶硅电池片可以达到18.5%以上•Less than 1% power loss from cell to module can be achieved•从电池片到模组的功率损失在1%以下•Manufacturing cost is € 0.02/Wp lower than H-type module•制造成本每瓦比传统型电池片低0.02欧元。
太阳能电池培训手册下
在不同类型的光伏发电系统中控制器各不相同，其功能多少及复杂程度差别很大，需
1
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太阳能电池培训资料
太阳能电池的效率与限制因素
01
太阳能电池的效率是指将太阳能转换成电能的比率，通常在10%-20%之间。
02
限制太阳能电池效率的因素包括：太阳光的吸收率、温度、污染物等。
03
提高太阳能电池效率的方法包括：使用更高效的太阳能电池板、优化太阳能电 池板的角度和方向、保持太阳能电池板的清洁等。
03
太阳能电池的生产流程
我国太阳能电池产业发展迅速，产量和装机量均位居全球首位，技术水平不断提 升，产业链不断完善。
发展目标
我国政府提出了“千家万户沐光行动”和“光伏扶贫”等计划，目标是到2030年 ，太阳能电池装机容量达到500GW，可再生能源电力装机占电力总装机比重达 到35%左右。
太阳能电池技术的发展趋势与挑战
发展趋势
2023
太阳能电池培训资料
汇报人：
目录
• 太阳能电池简介 • 太阳能电池的工作原理 • 太阳能电池的生产流程 • 太阳能电池的材料与结构 • 太阳能电池市场与前景 • 太阳能电池的安装与维护
01
太阳能电池简介
太阳能电池的发展历程
1 2
第一代太阳能电池
硅太阳能电池，发展时间最长，技术最成熟， 目前占据主导地位。
农业和农村应用
移动能源
太阳能光伏发电系统为灌溉、温室等设施提 供电力，促进农业现代化。
太阳能充电站、太阳能汽车、太阳能船舶等 为移动设备提供清洁可再生的能源。
02
太阳能电池的工作原理
光电效应
1
光电效应是指光照射到物质表面时，物质会吸 收光能，并释放电子，产生电流。
2
在太阳能电池中，光电效应是利用光能转化为 电能的基本原理。
3
太阳能电池表面的太阳能吸收层会吸收太阳光 ，产生电子和空穴对，这些电子和空穴对进一 步形成电流。
太阳能电池培训手册【全】
第一章 太阳电池的工作原理和基本特性1.1 半导体物理基础1.1.1 半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8∼10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14×103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
太阳能电池培训手册21五、掺杂浓...
第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Gax AL1-xAs，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8~10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
太阳能电池培训手册(中)
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第一部分 １．１前言 光伏系统各部件介绍 独立光伏系统的构成主要包括：光伏组件（阵列） 、蓄电池、逆变器、控制器。
见下 图。
下而我们分别加以讨论。
太阳电池板 控制器 蓄电池 逆变器 负载 图 光伏系统方框图 １．２光伏组件（阵列） 光伏组件（阵列） 一个光伏阵列包含两个或两个以上的光伏组件， 具体需要多少个组件及如何连接组件与所需 电压（电流）及各个组件的参数有关。
光伏组件是由太阳能电池片群密封而成， 是阵列的最小可换单元。
目前大多数太阳能电 池片是单晶或多晶硅电池。
这些电池正面用退水玻璃背面用软的东西封装。
它就是光伏系统 中把辐射能转换成电能的部件。
按照太阳电池的用途，目的、规模、太阳能电池的种类等有各种形状的太阳能电池 组件，下面就几种典型的例子进行介绍。
（一） 用于电子产品的组件 为驱动计算器手表，收音机、电视、充电器等电子产品，一般需 １．５Ｖ 至数十伏的电 一般需 压。
而单个太阳电池产生的电压小于 １Ｖ，所以要驱动这些电子产品，必须使多个太阳电池 元件串联连接才能达到要求电压。
下图示出了民用晶体太阳组件的结构，是把太阳电池元件排列好，串联连接做成组 件。
可见，为驱动电子装置，需要一定的高压，而该组装方法存在问题是成本高，接线点太 多；从可靠性的观点来看接线点太多是不利的。
１ 图 民用晶体硅太阳电池组件的结构 另一种是非晶硅太阳电池。
因为非晶硅是靠气体反应形成的，很容易形成薄膜，在一 块衬底上便于使多个单元电池串联连接而获得；较高的电压输出。
（二）用于电力的组件 电力用的太阳电池一般均安装在调用外， 所以除太阳电池本身以外， 还必须采用能经 受雨、风、砂尘和温度变化甚至冰雹袭击等的框架、支撑板和密封树脂等进行完好的保护， 现正研究各种电力用的太阳电池组件的结构。
太阳能电池制造知识培训
O2是作用： 加快CF4与硅片边缘PN结的反应速率
2010.3.1生产技术部
4.太阳电池制造过程-去磷硅玻璃
用HF酸把表面的磷硅玻璃去除
P型半导体硅
P型硅
N型硅
磷硅玻璃
2010.3.1生产技术部
什么是磷硅玻璃？
在扩散过程中发生如下反应： POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面， P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子。 这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2，称之为磷硅玻璃。 氢氟酸是无色透明的液体，具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。但氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解二氧化硅，因此不能装在玻璃瓶中。 在半导体生产的清洗和腐蚀工艺中，主要就利用氢氟酸的这一特性来除去硅片表面的二氧化硅层。
太阳能电池
1.太阳电池(Solar Cell) 可將光能直接转换为直流电能，但不储存能量。 2.无需燃料、无废弃物与污染、无转动组件与噪音。 3.太阳电池寿命长久，可达二十年以上 。 4.外型尺寸可随意变化，应用广泛(小至消費性产品-- 如计算机，大至发电厂)。 5.发电量大小随光照強度而变。 6.可与建筑物结合(BIPV)。
测试主要参数
2010.3.1生产技术部
F.F.(Fill Factor) = (Vmp x Imp / Voc x Isc) x 100% η (Efficiency) = (Vmp x Imp / Pin) x 100% Pin = Iradiance (W/m2 or mW/cm2) x Area of solar cell (m2 or cm2) Rs : Series resistance measured around Voc (mOhm) Rsh : Shunt resistance measured around Isc (Ohm)
太阳能电池工艺培训资料
太阳能电池工艺培训资料太阳能电池工艺培训资料（一）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。
它由太阳能电池片、电池片的支架、防雨辐射、运行电的电缆线和控制器等构成。
太阳能电池的核心是太阳能电池片，是将太阳能直接转化为电能的关键部分。
太阳能电池片是一种半导体器件，通常由硼、磷、硅等材料制成。
它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。
首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。
然后，在高温下，将硅材料与掺杂剂进行混合，形成硅片。
接下来，通过切割、抛光和腐蚀等工艺，制成太阳能电池片。
太阳能电池片制作完毕后，还需要进行电池片支架的安装。
支架有助于维持电池片的稳定性，同时提供了对光线的聚焦效果，从而提高了太阳能电池片的效率。
支架的材料通常使用铝合金或不锈钢，以保证其强度和耐腐蚀性。
为了保证太阳能电池的正常运行，还需要对电池进行防雨辐射处理。
这是为了防止电池在恶劣天气条件下受到水分和紫外线的侵蚀，从而提高电池的使用寿命。
一般来说，防雨辐射处理采用特殊的涂层或覆盖物来实现。
运行电的电缆线用于将太阳能电池片产生的电能输送到负载上。
这需要选择合适的电缆线材料，同时注意电缆线的长度和传输效率。
通常，铜线被广泛应用于太阳能电池系统中，因为它具有较低的电阻和较好的导电性能。
为了对太阳能电池系统进行合理的控制和管理，还需要安装控制器。
控制器可以监测太阳能电池产生的电能，并根据实际情况进行调节，以确保系统的正常运行和最大化太阳能电池的效能。
总的来说，太阳能电池工艺是一个复杂而精细的过程，需要掌握一系列的技术和技能。
通过合理的制作和安装，可以提高太阳能电池系统的效率和使用寿命。
同时，也有助于推动太阳能产业的发展和应用，为可持续能源的利用做出贡献。
太阳能电池工艺培训资料（二）太阳能电池是一种利用光能直接转化为电能的装置。
它的制作过程非常复杂，需要经过多道工序。
首先，要获得纯净的硅材料，这涉及到硅矿石的提取和纯化过程。
太阳电池培训手册
第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
太阳能全教材面培训资料
c
a1
a2
b a3
a
面心立方
晶胞基矢：a ai ,b aj, c ak
ab c
原胞基矢
aa12a2a2((jikk))
a3
a 2
(i
j)
a1 a2 a3
1、通过晶格的格点可做许多间距相同而相互平行的平面，为晶面。
× a)。相当于225 ～285Kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括青藏高原、 甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地。
2）二类地区： 全年日照时数为3000～3200h，辐射量在（586 ～670）×104KJ/(cm2
× a)。相当于200～250Kg标准煤燃烧所发出的热量。主要包括河北西部、 山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新 疆南部等地。
原胞基矢
a a1 2 (i j k )
a2
a 2
(i
j
k)
a3
a 2
(i
j
k)
a1 a2 a3
在体心立方格子的晶胞中，以一个顶点作为原点，向近邻3个体心格 点作出3个基矢，由此3个基矢构成的平行六面体就是体心立方的原胞。
视运动：假定地球是静止的，太阳在围绕地球转动。
夏至 6.21
3.21 9.23
春 分
秋 分
冬至 12.22
1.8 日照数据
设计光伏系统时，理想的情况是掌握有该系统安装地日照情况的详细记录。
按接受太阳能辐射量的大小，全国大致可分为五类地区：
1）一类地区： 全年日照时数为3200～3300h，辐射量在（670 ～837）×104KJ/(cm2
{企业通用培训}太阳能电池培训手册
{企业通用培训}太阳能电池培训手册１．２．３太阳电池方阵在实际使用中，往往一块组件并不满足使用现场的要求，可将若干组件按一定方式组装，在固定的机械结构上，形成直流发电的单元，即为太阳电池方阵。
太阳电池方阵在安装的时候，应固定牢靠，能够经受当地最大风力。
且离地面要有一定的高度，以免冬天积雪掩埋。
方阵与地面之间要有一定的倾角。
有些方阵的组件两端并联有旁路二极管，有的方阵带有跟踪系统成聚光装置，下面分别加以讨论：１．２。
３。
１方阵的倾角太阳电池方阵通常是面向赤道放置，相对地平面有一定倾角。
倾角不同，各个月份方阵面接收的太阳辐射量差别很大。
对于全年负载均匀的固定式光伏方阵，如果设计斜面的辐射量小，意味着需要更多的太阳电池来保证向用户供电；如果倾面各月太阳辐射量起伏很大，意味着需要大量的蓄电池来保证太阳辐射量低的月份的用电供应。
这些都会提高整个系统的耗费。
因此，确定方阵的最优倾角是光伏发电系统中不可缺少的一个重要环节。
对于方阵倾角的选择应结合以下要求进行综合考虑：连续性。
一年中太阳辐射总量大体上是连续变化的，多数是单调升降，个别也有少量起伏，但一般不会大起大落。
均匀性。
选择倾角，最好使方阵表面上全年接收到的日平均辐射量比较均匀，以免夏天接收辐射量过大，造成浪费；而冬天接受到的辐射量太小，造成蓄电池过放以至损坏，降低系统寿命，影响系统供电稳定性。
极大性。
选择倾角时，不但要使方阵表面上辐射量最弱的月份获得最大的辐射量，同时还要兼顾全年日平均辐射量不能太小。
同时，对特定的情况要作具体分析。
如，有些特殊的负载（灌溉用水泵、制冷机等，）夏天消耗功率多，方阵倾角的取值当然应使得方阵夏日接收辐射量相对冬天要多才合适。
１．２．３．２旁路二极管为了保证系统的可靠运行，有些系统还在组件两端并联旁路二极管，其作用是在组件开路或遮荫时，提供电流通路，不致于使整串组件失效（见下图）。
使用时要注意极性，旁路二极管的正极与太阳电池组件的负极相连，负极与组件的正极相连，不可接错。
光伏组件太阳能电池培训手册(上)
第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Gax AL1-xAs，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-8~10-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m 左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
太阳电池培训手册
第一章太阳电池的工作原理和基本特性1.1半导体物理基础1.1.1半导体的性质世界上的物体如果以导电的性能来区分，有的容易导电，有的不容易导电。
容易导电的称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电的物体称为绝缘体，常见的有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间的物体称为半导体，主要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周围的电子构成的，一些电子脱离原子核的束缚，能够自由运动时，称为自由电子。
金属之所以容易导电，是因为在金属体内有大量能够自由运动的电子，在电场的作用下，这些电子有规则地沿着电场的相反方向流动，形成了电流。
自由电子的数量越多，或者它们在电场的作用下有规则流动的平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载的是电量，我们把这种运载电量的粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有极少量的自由电子，因此对外不呈现导电性。
半导体内有少量的自由电子，在一些特定条件下才能导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间的任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体的电阻率较大（约10-5ρ107Ω⋅m），而金属的电阻率则很小（约10-810-6Ω⋅m），绝缘体的电阻率则很大（约ρ108Ω⋅m）。
半导体的电阻率对温度的反应灵敏，例如锗的温度从200C升高到300C，电阻率就要降低一半左右。
金属的电阻率随温度的变化则较小，例如铜的温度每升高1000C，ρ增加40%左右。
电阻率受杂质的影响显著。
金属中含有少量杂质时，看不出电阻率有多大的变化，但在半导体里掺入微量的杂质时，却可以引起电阻率很大的变化，例如在纯硅中掺入百万分之一的硼，硅的电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004m左右。
金属的电阻率不受光照影响，但是半导体的电阻率在适当的光线照射下可以发生显著的变化。
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第一章太阳电池工作原理和基本特性1.1半导体物理基本1.1.1半导体性质世界上物体如果以导电性能来区别，有容易导电，有不容易导电。
容易导电称为导体，如金、银、铜、铝、铅、锡等各种金属；不容易导电物体称为绝缘体，常用有玻璃、橡胶、塑料、石英等等；导电性能介于这两者之间物体称为半导体，重要有锗、硅、砷化镓、硫化镉等等。
众所周知，原子是由原子核及其周边电子构成，某些电子脱离原子核束缚，可以自由运动时，称为自由电子。
金属之因此容易导电，是由于在金属体内有大量可以自由运动电子，在电场作用下，这些电子有规则地沿着电场相反方向流动，形成了电流。
自由电子数量越多，或者它们在电场作用下有规则流动平均速度越高，电流就越大。
电子流动运载是电量，咱们把这种运载电量粒子，称为载流子。
在常温下，绝缘体内仅有很少量自由电子，因而对外不呈现导电性。
半导体内有少量自由电子，在某些特定条件下才干导电。
半导体可以是元素，如硅（Si）和锗（Ge），也可以是化合物，如硫化镉（OCLS）和砷化镓（GaAs），还可以是合金，如Ga x AL1-x As，其中x为0-1之间任意数。
许多有机化合物，如蒽也是半导体。
半导体电阻率较大（约10-5≤ρ≤107Ω⋅m），而金属电阻率则很小（约10-8~10-6Ω⋅m），绝缘体电阻率则很大（约ρ≥108Ω⋅m）。
半导体电阻率对温度反映敏捷，例如锗温度从200C升高到300C，电阻率就要减少一半左右。
金属电阻率随温度变化则较小，例如铜温度每升高1000C，ρ增长40%左右。
电阻率受杂质影响明显。
金属中具有少量杂质时，看不出电阻率有多大变化，但在半导体里掺入微量杂质时，却可以引起电阻率很大变化，例如在纯硅中掺入百万分之一硼，硅电阻率就从2.14⨯103Ω⋅m减小到0.004Ω⋅m左右。
金属电阻率不受光照影响，但是半导体电阻率在恰当光线照射下可以发生明显变化。
1.1.2半导体物理基本1.1.2.1能带构造和导电性半导体许多电特性可以用一种简朴模型来解释。
硅是四价元素，每个原子最外壳层上有4个电子，在硅晶体中每个原子有4个相邻原子，并和每一种相邻原子共有两个价电子，形成稳定8电子壳层。
自由空间电子所能得到能量值基本上是持续，但在晶体中状况就也许截然不同了，孤立原子中电子占据非常固定一组分立能线，当孤立原子互相接近，规则整洁排列晶体中，由于各原子核外电子互相作用，本来在孤立原子状态是分离能级扩展，依照状况互相重叠，变成如图2.1所示带状。
电子允许占据能带叫容许带，容许带与容许带间不允许电子存在范畴叫禁带。
图2.1 原子间距和电子能级关系在低温时，晶体内电子占有最低也许能态。
但是晶体平衡状态并不是电子全都处在最低容许能级一种状态。
基本物理定理——泡利（Pauli ）不相容原理规定，每个容许能级最多只能被两个自旋方向相反电子所占据。
这意味着，在低温下，晶体某一能级如下所有也许能态都将被两个电子占据，该能级称为费米能级（E F ）。
随着温度升高，某些电子得到超过费米能级能量，考虑到泡利不相容原理限制，任一给定能量E 一种所容许电子能态占有几率可以依照记录规律计算，其成果是由下式给出费米－狄拉克分布函数f(E)，即()()KT E E F e E f -+=11当前就可用电子能带构造来描述金属、绝缘体和半导体之间差别。
电导现象是随电子填充容许带方式不同而不同。
被电子完全占据容许带（称为满带）上方，隔着很宽禁带，存在完全空容许带（称为导带），这时满带电子虽然加电场也不能移动，因此这种物质便成为绝缘体。
容许带不完全占满状况下，电子在很小电场作用下就能移动到离容许带少量上方另一种能级，成为自由电子，而使电导率变得很大，这种物质称为导体。
所谓半导体，即是天然具备和绝缘体同样能带构造，但禁带宽度较小物质。
在这种状况下，满带电子获得室温热能，就有也许越过禁带跳到导带成为自由电子，它们将有助于物质导电性。
参加这种电导现象满带能级在大多数状况下位于满带最高能级，因而可将能带构造简化为图2.2 。
此外，由于这个满带电子处在各原子最外层，是参加原子间结合价电子，因此又把这个满带称为价带。
图中省略了导带上部和价带下部。
半导体结晶在相邻原子间存在着共用价电子共价键。
如图2.2所示，一旦从外部获得能量，共价键被破坏后，电子将从价带跃造到导带，同步在价带中留出电子一种空位。
这个空位可由价带中邻键上电子来占据，而这个电子移动所留下新空位又可以由其他电子来弥补。
这样，咱们可以当作是空位在依次地移动，等效于带正电荷粒子朝着与电子运动方向相反方向移动，称它为空穴。
在半导体中，空穴和导带中自由电子同样成为导电带电粒子（即载流子）。
电子和空穴在外电场作用下，朝相反方向运动，但是由于电荷符号也相反，因而，作为电流流动方向则相似，对电导率起迭加作用。
图2.2 半导体能带构造和载流子移动1.1.2.2本征半导体、掺杂半导体图2.2 所示能带构造中，当禁带宽度Eg比较小状况下，随着温度上升，从价带跃迁到导带电子数增多，同步在价带产生同样数目空穴。
这个过程叫电子—空穴对产生，把在室温条件下能进行这样成对产生并具备一定电导率半导体叫本征半导体，它只能在极纯材料状况下得到。
而普通状况下，由于半导体内具有杂质或存在品格缺陷，作为自由载流子电子或空穴中任意一方增多，就成为掺杂半导体。
存在多余电子称为n型半导体，存在多余空穴称为P型半导体。
杂质原子可通过两种方式掺入晶体构造：它们可以挤在基质晶体原子间位置上，这种状况称它们为间隙杂质；另一种方式是，它们可以替代基质晶体原子，保持晶体构造中有规律原子排列，这种状况下，它们被称为替位杂质。
周期表中Ⅲ族和V族原子在硅中充当替位杂质，图2.3示出一种V族杂质（如磷）替代了一种硅原子某些晶格。
四个价电子与周边硅原子构成共价键，但第五个却处在不同状况，它不在共价键内，因而不在价带内，它被束缚于V族原子，所图2.3 一种V族原子代替了一种硅原子某些硅晶格以不能穿过晶格自由运动，因而它也不在导带内。
可以预期，与束缚在共价键内自由电子相比，释放这个多余电子只须较小能量，比硅带隙能量1.1eV小得多。
自由电子位于导带中，因而束缚于V族原子多余电子位于低于导带底能量为E'地方，如图（格P28图2.13(a）所示那样。
这就在“禁止”晶隙中安顿了一种容许能级，Ⅲ族杂质分析与此类似。
例如，把V族元素（Sb,As,P）作为杂质掺入单元素半导体硅单晶中时，这图2.4（a） V族替位杂质在禁带中引入容许能级（b）Ⅲ族杂质相应能态些杂质代替硅原子位置进入晶格点。
它5个价电子除与相邻硅原子形成共价键外，还多余1个价电子，与共价键相比，这个剩余价电子极松弛地结合于杂质原子。
因而，只要杂质原子得到很小能量，就可以释放出电子形成自由电子，而自身变成1价正离子，但因受晶格点阵束缚，它不能运动。
这种状况下，形成电子过剩n型半导体。
此类可以向半导体提供自由电子杂质称为施主杂质。
其能带构造如图2.5所示。
在n型半导体中，除存在从这些施主能级产生电子外，还存在从价带激发到导带电子。
由于这个过程是电子-空穴成对产生，因而，也存在相似数目空穴。
咱们把数量多电子称为多数载流子，将数量少空穴称为少数载流子。
图2.5 n型半导体能带构造图2.6 p型半导体能带构造把Ⅲ族元素（B、Al、Ga、In）作为杂质掺入时，由于形成完整共价键上缺少一种电子。
因此，就从相邻硅原子中夺取一种价电子来形成完整共价键。
被夺走电子留下一种空位，成为空穴。
成果，杂质原子成为1价负离子同步，提供了束缚不紧空穴。
这种结合用很小能量就可以破坏，而形成自由空穴，使半导体成为空穴过剩P型半导体，可以接受电子杂质原子称为受主杂质。
其能带构造如图2.6所示。
这种状况下，多数载流子为空穴，少数载流子为电子。
上述例子都是由掺杂形成n型或P型半导体，因而称为掺杂半导体。
但为数诸多化合物半导体，依照构成元素某种过剩或局限性，有时导电类型发生变化。
此外，也有由于构成元素蒸气压差过大等因素，导致虽然掺入杂质有时也得不到n、p两种导电类型状况。
1.1.2.3载流子浓度半导体处在热平衡状态时，多数载流子和少数载流子浓度各自达到平衡值。
因某种因素，少数载流子一旦超过平衡值，就将发生与多数载流子复合，企图恢复到本来平衡状态。
设电子浓度为n ，空穴浓度为p ，则空穴浓度随时间变化率由电子-空穴对产生和复合之差给出下式：rpn g dt dp -= (2.1)电子——空穴对产生几率g 是由价带中成为激发对象电子数和导带中可容许占据能级数决定。
然而，空穴少于导带容许能级时，不依赖于载流子数而成为定值。
复合率正比于载流子浓度n 与p 乘积，比例系数r 表达复合几率。
平衡状态时dp/dt=0,由此可导出r g pn = = 常数 (2.2)它意味着多数载流子浓度和少数载流子浓度乘积为拟定值。
这个关系式也合用于本征半导体，可得到r g n n p i i i ==2 (2.3)依照量子理论和量子记录理论可以得到()()⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==kT E E N N kT E m m h kT n pn V C V C g p n i exp exp 2423**322π (2.4)式中， k ——玻耳兹曼常数；h ——普朗克常数；m *n ——电子有效质量；m p *——空穴有效质量；T ——绝对温度；E V ——价带顶能量；E C ——导带底能量；N V ——价带顶有效态密度N C ——导带底有效态密度 如果懂得半导体禁带亮度Eg ，就可以很容易地计算出本征载流子浓度。
费米能级在描述半导体能级图上是重要参量。
所谓费米能级，即为电子占据几率为1/2处能级，可依照半导体电中性条件求出，即自由空穴浓度+电离施主浓度=自由电子浓度+电离受主浓度 (2.5)费米能级在本征半导体中几乎位于禁带中央，而在n 型半导体中接近导带。
在P 型半导体中接近价带。
同步费米能级将依照掺杂浓度不同，发生如图2.6所示变化。
例如，n 型半导体中设施主浓度为N d ，可给出：d C F C N N kT E E ln ≈- (2.6) 图2.6 费米能级与杂质浓度关系P 型半导体中设受主浓度为N a ，则可给出：aV V F N N kT E E ln ≈- (2.7) 如果懂得了杂质浓度就可以通过计算求得费米能级。
1.1.2.4载流子传播一、漂移在外加电场ζ影响下，一种随机运动自由电子在与电场相反方向上有一种加速度a=ζ/m ，在此方向上，它速度随时间不断地增长。
晶体内电子处在一种不同状况，它运动时质量不同于自由电子质量，它不会长期持续地加速，最后将与晶格原子、杂质原子或晶体构造内缺陷相碰撞。
这种碰撞将导致电子运动杂乱无章，换句话说，它将减少电子从外加电场得到附加速度，两次碰撞之间“平均”时间称为弛豫时间t r ，由电子无规则热运动速度来决定。