太阳能电池组件基础知识和生产流程PPT课件
光伏太阳能电池基本知识PPT课件
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太阳能电池的种类(按材料的种类区分)
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各种太阳能电池的效率(实验室电池)
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太阳能电池的发展趋势
太阳能电池发展瓶颈:效率、稳定性、成本。 以硅片为载体的光伏电池制造技术,其理论极限效率为29%,按目前的技术路线, 提升效率的难度已经非常大。 薄膜太阳能电池由于具有大面积沉积、低材料消耗及可在低成本基板上制作,有较大 的成本下降潜力的优点,其发展前景非常看好,成为阶段发展研究的重点。 第三代太阳能电池不断出现:染料敏化纳米晶太阳能电池成本仅为常规电池的1/8至 1/10。
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太阳辐射——太阳辐照数据
重要的太阳辐射数据来源是从卫星图像上测得的太阳辐射。这些图像提供了特定 地区的云层覆盖水平的信息。云层覆盖水平的相关信息可以用来估算当地的日照度。
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第三节 半导体基本知识
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半导体基本知识
半导体,指常温下导电性能介于导体与绝 缘体之间的材料。
半导体材料可以来自元素周期表中的Ⅴ族 元素,或者是Ⅲ族元素与Ⅴ族元素相结合(叫 做Ⅲ -Ⅴ型半导体 ),还可以是Ⅱ族元素与Ⅵ 族元素相结合(叫做Ⅱ -Ⅵ型半导体 )。硅是 使用最为广泛的半导体材料。
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为什么要研究太阳能电池
1、化石燃料终将枯竭,太阳能是地 2、环境污染日益严重。 球上大多数能源的终极来源。
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可再生能源简介
目前人类可利用的新能源包括太阳能、风能、地热能、水能、海洋能等。
太阳能发电
太阳能是最为 理想的可再生 能源和无污染能源。水力Leabharlann 电风力发电地热能发电
潮汐发电
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太阳能电池的原理
A M co s 0 .50( 5 9 1.0 7 67 2 9) 9 1 .3 .563 64
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。
太阳能电池基础知识及制造工艺29页PPT
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特
太阳能电池介绍ppt课件
3.1 太阳能光伏发电原理
硅晶体和所有的晶体都是由原子(或离子、分子)在空间按 一定规则排列而成。这种对称的、有规则的排列叫做晶体 的晶格。一块晶体如果从头到尾都按一种方向重复排列, 即长程有序,就称其为单晶体。在硅晶体中,每个硅原子 近邻有四个硅原子,每两个相邻原子之间有一对电子,它 们与两个相邻原子核都有相互作用,称为共价键。正是靠 共价键的作用,使硅原子紧紧结合在一起,构成了晶体。
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3.1 太阳能光伏发电原理
8.载流子的输运 半导体中存在能够导电的自由电子和空穴,这些载流子 有两种输运方式:漂移运动和扩散运动。 载流子在热平衡时作不规则的热运动,与晶格、杂质、 缺陷发生碰撞,运动方向不断改变,平均位移等于零,这 种现象叫做散射。散射不会形成电流。 半导体中载流子在外加电场的作用下,按照一定方向的 运动称为漂移运动。外界电场的存在使载流子作定向的漂 移运动,并形成电流。 扩散运动是半导体在因外加因素使载流子浓度不均匀而 引起的载流子从浓度高处向浓度低处的迁移运动。 扩散运动和漂移运动不同,它不是由于电场力的作用产 生的,而是由于载流子浓度差的引起的。
太阳能电池组件知识培训ppt课件
3.2 光伏电池的互联
3.2.1 一样特性电池的互联 在理想情况下,在组件中的电池会表现
出来同样的特性,并且整个组件与单个电池的I-V 曲线具有一样的外形,只是坐标轴的尺度会有差别。 因此对N个串联和M个并联起来的电池:
Itota lML IM0Iexq n ptV kotT a lN 1
3.2.2 非一样特性电池的互联 在实践情况下,一切电池都具有不同的
3.2 太阳电池组件的构造及类型
根据太阳电池片的类型太阳电池组件可分为: 单晶硅组件、多晶硅组件、砷化镓组件、非晶硅 薄膜电池组件等,其中晶体硅电池组件约占市场 的80%~90%。
封装资料与工艺也不尽一样,主要分为:环氧 树脂胶封、层压封装、硅胶封装等。目前用得最 多的是层压封装方式,由于这种封装方式适宜于 大面积电池片的工业化封装。
➢有机硅胶作为太阳电池封装资料存在的问题:
有机硅膜在热、空气、潮气等老化条件 下,聚硅氧烷的侧基极易被氧化,从而发 生大分子的侧链或有机自在基的耦合等副 反响而老化,使物理性能发生明显的变化, 因此,封装太阳电池组件用的硅胶需求参 与适宜的添加剂来提高其老化性能。
3.3.3 EVA胶膜
EVA胶膜用于层压封装太阳电池组件。规范的 太阳电池组件中普通要参与两层EVA胶膜,EVA胶 膜在电池与玻璃、电池与TPT之间起粘接作用。
3.2.4 热斑效应 存在于组件里的失谐电池可导致某些电
池在产生能量而某些电池在耗费能量。当组件或 者组件串被短路时,一切的“好〞电池的输出都 会耗费在“坏〞电池上。
3.2.4 热斑效应 能量在“坏〞电池上的耗费导致电池P-N结的部
分击穿,在很小的区域会产生很大的能量耗费, 导致部分过热,称为“热斑〞,从而会导致电池 或玻璃开裂、焊料熔化等破坏性的结果,电池组 件也会发生同样的问题。-热斑效应
太阳能电池片及组件制造工艺课件
1、光伏发电系统的构成及作用?(四大部分)(1)光伏组件(光伏阵列):光伏发电系统核心部分,由太阳能电池片组成。
(2)控制器:光伏发电系统的控制中心,控制系统中各个部件工作状态,对蓄电池起到过充电、过放电保护的作用。
(3)蓄电池:用于存储电能,将组件输出的电能存储起来,在需要时向用电设备供电;常采用铅酸免维护蓄电池。
(4)逆变器:将直流电转换成交流电。
2、太阳能电池类别?(按材料分)单晶硅太阳能电池;多晶硅太阳能电池;非晶硅太阳能电池;多元化合物太阳能电池。
3、各种不同太阳能电池的性能区别?(1)单晶硅太阳能电池:光电转换效率一般在15%,目前最高可到24%;光电转换效率目前是所有太阳电池中最高的;但其制作成本高,制作工艺复杂;使用寿命一般可达15年,最高可达30年。
(2)多晶硅太阳能电池:光电转换效率较低,一般为12%左右;制作成本比单晶硅电池要低,材料制备更便宜,能源消耗较低;使用寿命比单晶硅电池短;性价比比单晶硅电池性价比要低。
(3)非晶硅太阳能电池:工艺过程相对简单,硅材料消耗较少,电能消耗更低;在光强较弱情况下也能发电;光电转换效率较低,一般在6%左右,最高水平为10%,稳定性也不高;有光衰减现象。
(4)多元化合物太阳能电池:目前属于开发试验和小批量生产阶段;生产成本较低,光电转换效率较高,可与单晶硅相比较;具有良好的发展前景。
4、了解硅原材料的基本情况?(矿石类型、国内典型的硅矿企业)(1)硅矿类型:硅石,石英,石英砂。
(2)硅矿企业:三峡新材硅矿,邯郸矿业,内蒙古楚天矿业,大化金成石英矿业。
5、太阳能电池片的分类?(按外观尺寸分)(分为125和156两大类)6、太阳能电池片的质量分档(按工作效率及工作电流分)根据转换效率和工作电流大小分为三档:A1级、A2级、B级;7、多晶硅的分类(按其纯度分)冶金级(金属级MG):含硅90%以上,有的高达99.8%以上;技术含量低,取材方便,产能处于过剩状太阳能级SG:含硅在99.99%~99.9999%,通常说的多晶硅多是指太阳能和IC级多晶硅;态;电子级(半导体级):含硅在99.9999%以上,超高的纯度可达到99.9999999%~99.999999999%;8、西门子工艺,改良西门子工艺原理及其流程?(1)西门子工艺是制备高纯多晶硅的一种技术。
电池组件生产原理与工艺PPT课件
太阳电池的转换效率用η表示,即太阳电池最大输出功 率与照射到电池上的入射光的功率之比。
太阳电池的转换效率与太阳电池的结构、PN结特性、 材 料性质、 电池的工作温度和环境变化等因素有关。
4、太阳电池的弱光效应
地面用太阳电池主要工作在地球表面晴天的太阳辐照度(600-
1000W/m2),但有的用户比较关心太阳电池的暗特性,即太阳
图1.太阳电池的的等效电路
南京新能源有限公司技术处
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太阳电池的电学特性
当RL为0时,所测的电流为电池的短路电流ISC,即太阳电池 存标准光强照射下,输出端短路时,流过太阳电池两端的电 流。短路电流与太阳电池面积大小有关,面积越大,短路电 流越大。—般而言,1cm2多晶硅太阳电池的ISC约为32mA左右 。对于单晶硅太阳电池.由于表面金字塔绒面的效果,1cm2太 阳电池的ISC约为34mA左右。同一块太阳电池,ISC与入射光的 辐照度成正比;当环境温度升高时,ISC略有上升, 一股温 度每升高1度,ISC约上升0.1%。 理想的太阳电池,RS很小,RSH很大。由于Rs和RSH分别为串联 和并联在电路中,所以在进行理想电路计算时,可以忽略不 计。此时,流过负载的电流为: ·
电池的弱光效应。所谓太阳电池的弱光效应即太阳电池在太
阳辐照光谱保持AMl.5不变的情况下,太阳光强在10W/m2以
下的情况。
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太阳电池的电学特性
在太阳电池内部产生的电能中,有一部分通过电池的漏电 流而损失。原则上讲,漏电流由两部分组成,即饱和暗电流 和流过Rsh的电流。从数量级上讲,饱和暗电流的大小在10- 11A/cm2左右,可忽略不计。因Rsh此的大小决定了漏电流的 大小。
《太阳能电池制造工艺工艺流程以及工序简介》PPT模板课件
(b). 多晶制绒---RENA InTex
3 S i 2 H N O 3 1 8 H F 3 H 2 S i F 6 0 . 4 5 N O 1 . 3 5 N O 2 0 . 1 N 2 O 4 . 2 5 H 2 2 . 7 5 H 2 O
目的与作用:
(1)去除单晶硅片表面的机械损 伤层和氧化层。 (2)有效增加硅片对入射太阳光的 吸收,从而提高光生电流密度,提高单 晶硅太阳能电池的光电转换效率。
去除磷硅玻璃的目的、作用:
1. 磷硅玻璃的厚度在扩散中工艺难控制,且其工艺窗口太小,不稳 定。
2. 磷硅玻璃的折射率在1.5左右,比氮化硅折射率(2.07左右)小, 若磷硅玻璃较厚会降低减反射效果。
3. 磷硅玻璃中含有高浓度的磷杂质,会增加少子表面复合,使电池 效率下降。
2. 扩散(POCl3液态扩散)
(c). 去磷硅玻璃---PSG
在扩散过程中发生如下反应:
4 P C l3 5 O 2 2 P 2 O 5 6 C l2
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:
2 P O 5 S i5 Si 4 O P
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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。
2 P 2 O 5 5 S 9 i 0 C 以 0 5 上 S2 i 4 O P
4 P5 C 5 O 2 l 2 P 2 O 5 1C 0 2 l
3.沉积减反射膜(PECVD)工 序
❖ 沉积减反射膜的作用、目的:
1. 沉积减反射膜实际上就是对电池进行 钝化。钝化可以去掉硅电池表面的悬 空键和降低表面态,从而降低表面复 合损失,提高太阳电池的光电转换效 率。
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CHENLI
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2.2 正面焊接
• 2、正面焊接:是将汇流带焊接到电池正 面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的 铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多 点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源 为一个红外灯(利用红外线的热效应)。 焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊 带在背面焊接时与后面的电池片的背面电 极相连。
• 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。
• 太阳能发电方式太阳能发电有两种方式,一 种是光—热—电转换方式,另一种是光—电直接 转换方式。
• (1) 光—热—电转换方式。 • (2) 光—电直接转换方式该方式是利用光电效
单晶硅太阳电池组件
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1.3太阳能电池组件产品介绍
2.双面玻璃太阳电池组件
与普通组件结构相比,双面玻璃组件利用玻璃代替 TPE(或TPT)作为组件背板材料。
由于这种组件有美观、透 光的优点,在光伏建筑上应用 非常广泛,如:太阳能智能窗, 太阳能凉亭和光伏建筑顶棚、 光伏玻璃幕墙等。与建筑结合 是太阳能光电发展的一大趋势。 因此,预计双面玻璃组件商业 市场会进一步扩大。
➢ 组件的封装结构、封装材料和封装工艺与组件的工作 寿命、可靠性和成本,有着密切的关系,但有时会被忽视。
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1.3 太阳能电池组件产品介绍
1. 单晶硅太阳电池组件
美国AP公司的单晶 硅电池36片串联,经层 压封装而成的。其峰值 功率75W。,组件上盖 板材料为低铁钢化玻璃, 周边采用铝合金边框固 定,这种组件的寿命长 (约25年),一般用于各 类光伏电站。
太阳能电池组件基础知识 和生产流程
江苏格林保尔光伏有限公司
组件质量部
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目录
• 太阳能电池组件基础知识
• 1.1太阳能电池组件概论 • 1.2 太阳能电池组件的分类 • 1.3 太阳能电池组件产品介绍 • 1.4太阳能电池组件实物图
• 太阳能电池组件生产流程
• 1、电池检测(分片)
• 2、正面焊接—检验
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2.1 电池检验(分片)
• 1、电池检验:由于电池片制作条件的随 机性,生产出来的电池性能不尽相同,所 以为了有效的将性能一致或相近的电池组 合在一起,所以应根据其性能参数进行分 类;电池测试即通过测试电池的输出参数 (电流和电压)的大小对其进行分类。以 提高电池的利用率,做出质量合格的电池 组件
应(光生伏特效应),将太阳辐射能直接转换成 电能,光—电转换的基本装置就是太阳能电池。
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1.1太阳能电池组件概论
• ——电池组件定义: 具有外部封装及内部
连接、能单独提供直流电输出的最小不可 分割的太阳能电池组合装置,叫太阳能电
池组件,即多个单体太阳能电池互联封装
后成为组件。
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• 3、背面串接—检验
• 4、叠层(玻璃清洗、材料(TPT、EVA)检验、敷设)
• 5、中道检验(过程检验)
• 6、层压(去毛边)
• 7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)
• 8、焊接接线盒
• 9、高压测试
• 10、组件测试
• 11、外观检验
• 12、包装入库CHENLI2来自1.1太阳能电池组件概论
• ——光伏组件输出功率:从零点几瓦到数百瓦不
等
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1.2 太阳能电池组件的分类
1. 单晶硅太阳能电池组件 2. 多晶硅太阳能电池组件 3. 刚性衬底薄膜太阳能电池组件 4. 柔性薄膜太阳能电池组件
碲化镉薄膜 非晶硅薄膜
单结晶硅太阳电池 SINGLE CRYSTAL
多结晶硅太阳电池 POLY CRYSTAL
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1.1太阳能电池组件概论
• ——作用:
• 单个太阳能电池往往因为输出电压太低,输 出电流不合适,晶体硅太阳能电池本身又比较脆, 不能独立抵御外界恶劣条件,因而在实际使用中 需要把单体太阳能电池进行串、并联,并加以封 装,接出外连电线,成为可以独立作为光伏电源 使用的太阳能电池组件(Solar Module或PV Module,也称光伏组件)。太阳能电池组件通过 吸收阳光,将太阳的光能直接变成用户所需的电 能输出。
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非结 晶硅 太阳 电池
AMO RPHO
US
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1.2 太阳能电池组件的分类
1. 晶体硅太阳能电池组件
晶体硅
单晶硅太阳能电池
太阳能电池 多晶硅太阳能电池
➢ 由于大面积(如面积200×200mm2,Φ200mm,厚度 δ=0.2~0.3mm)的硅片比较脆,而单体电池的输出电压又 仅在0.45~0.60V之间,因而需要首先将若干个单体电池进 行串(并)联以获得必要的输出电压、电流(功率),然后再根 据实际用途的需要进行封装。
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2.太阳能电池组件生产流程
• 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。 流程: 1、电池检测(分片)——2、正面焊接—检验—3、背面 串接—检验—4、叠层(玻璃清洗、材料(TPT、EVA) 检验、玻璃预处理、敷设) ——5、中道检验(过程检 验)——6、层压(去毛边)——7、装边框(涂胶、装 角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——8、焊接接线盒—— 9、高压测试——10、组件测试—11、外观检验—12、包 装入库
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正面焊接
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2.3 背面串接
• 3、背面串接:背面焊接是将72片电池串接在一 起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动 的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有72个 放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对 应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用 不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前 面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池” 的背面电极(正极)上,这样依次将72片串接在 一起并在组件串的正负极焊接出引线。
双面玻璃太阳电池组件结构
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1.4太阳能电池组件实物图
• 太阳能电池组件是太阳能照明设备和发电设 备能够正常工作的源头。
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1.4 生产各种型号的太阳能电池组件,可
广泛应用于生活中的各个方面
• 三种材料制可作各种规格的太阳能电池板
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太阳能电池组件是由单、多晶硅高效太阳能电池片、 EVH胶膜、TPT、钢化玻璃、边框、接线盒等组成。