薄膜太阳能电池用玻璃基础培训
薄膜太阳能电池知识培训
扩散 N P
内建电场形成 N P N
漂移 P N
平衡态 P
电子
空穴
平衡时，产生的空穴-电子对和复合的空穴-电子对数目相同。
热平衡下的PN结
在内建电场的作用下，载流
子作漂移运动。相同载流子 漂移与扩散方向相反。在无
Ec EF Ev
电子漂移 电子扩散
•
绝缘体、导体和半导体能带示意图
•
材料 单晶硅 非晶硅 CuInSe2
禁带宽度/eV 1.12 1.75 1.05
材料 CdTe GaAs InP
禁带宽度/eV 1.45 1.42 1.34
重要太阳能半导体材料的禁带宽度
•
半导体分类
• 本征半导体 没有掺入杂质的半导体材料，电子和空穴的浓度相等。 • N型半导体 在半导体材料中掺入了某种杂质(P)，使得电子浓度大于空穴浓度，称其 为N型半导体，此时电子称为多数载流子，空穴称为少数载流子。相应的 杂质被称为N型掺杂剂（施主杂质） • P型半导体 在超高纯的半导体材料中掺入了某种杂质(B)，使得空穴浓度大于电子浓 度，称其为P型半导体，此时空穴称为多数载流子，电子称为少数载流子 。相应杂质称为P型掺杂剂（受主杂质）
要提高光生电流就要减小禁带宽度，激发更多 电子，但是问题是高能光子激发电子后剩余能量
转换为热能，对电池性能产生负面影响。
要提高开路电压就要提高光生电流和反响饱和 电流的比值，增大禁带宽度可以减小反向饱和电 流，但是同时也减少了光生电流。
太阳能电池等效电路
实际上，p-n结太阳能电池存在着Rs和Rsh的影 响。其中， Rs是由材料体电阻、薄层电阻、电极 接触电阻及电极本身传导电流的电阻所构成的总 串联电阻。Rsh是在p-n结形成的不完全的部分所 导致的漏电阻及电池边缘的漏电阻，称为旁路电 阻或漏电电阻。
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。
非晶硅薄膜太阳能电池基础知识29页PPT
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
非晶硅薄膜太阳能电池基础知识
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、ห้องสมุดไป่ตู้大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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(上)【范本模板】
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.1.1。
太阳能光伏玻璃知识培训教材
能够要满足上述条件，只有新型太阳能光伏玻璃（超白玻璃）和透明塑料 板，但由于塑料板有易老化，软化点低，热膨胀系数大，因而不宜用作盖板。 新型太阳能光伏玻璃（超白玻璃）化学性能稳定，几乎看不到老化，钢化后 的玻璃，有很高的强度，所以新型太阳能光伏玻璃（超白玻璃）是太阳能装 置优良的组件材料。 由于太阳能装置要求封装玻璃光谱透过率较高，即高阳光透过率、低吸收 率和低反射率。而玻璃中氧化铁含量和玻璃的厚度是影响透明玻璃的光谱透 过率的两个关键因素。在玻璃厚度一定的情况下，氧化铁含量大小直接决定 玻璃光谱透过率。通常透明太阳能封装玻璃选取用无铁玻璃或含铁少的玻璃。 而新型太阳能光伏玻璃（超白玻璃）以高光透过率、低吸收率、低反射率和 低含铁量，以及表面无须进行特殊处理等优点，成为太阳能封装组件的首选
第一章 太阳能光伏玻璃（超白玻璃）的发展历史
第一节 国内外行业技术现状与发展趋势 当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国 际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太 阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转 向可再生能源研究。 丰富的太阳能是取之不尽、用之不竭、无污染、廉价、人类能够自由利用 的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达 80 万千瓦时，假如把地球表面 0．1％的太阳能转为电能，若转变率 5％，每年发电量相当于目前世界上能耗 均 40 倍。 中国太阳能资源非常丰富，理论储量达每年 17000 亿吨标准煤。大多数地 区年平均日辐射量在每平方米 4 千瓦时以上， 西藏曰辐射量最高达每亚方米 7 千瓦时，年日照时数大于 2000 小时。与司纬度的其他国家相比，我国太阳能 辐射量与美国相近，比欧洲、日本优越得多，因而有着巨大的开发潜能。 中国科学院宣布启动西部行动计划，将在两年内投入 2.5 亿人民币开展研 究，建立若干个太阳能发电、太阳能供热、太阳能空调等示范工程。太阳能 光伏发电系统已成为利用太阳能的首选有效途径，并在工业发达国家能转换为 电能，白天太阳能电池接受太阳光向蓄电池充电，夜间蓄电池输出电能供电。 美国的“光伏建筑计划” 、欧洲的“百万屋顶光伏计划” 、日本的“朝日计划” 以及我国开展的“光明工程计划”掀起中国的节能环保生态建材的开发应用 热潮，大大促进了光伏建材产品的发展及推广应用。近年来，太阳能产业国 外每年以 30%～40%的速度递增，成为发展最为迅速的产业之一。太阳能产
【免费下载】薄膜太阳能电池基础知识
•刻线要求： 绝缘电阻≥2MΩ 线宽(光斑直经)<100um 线速>500mm/S ⑶清洗 将刻划好的 SnO2 导电玻璃进行自动清洗，确保 SnO2 导电膜的洁净。 ⑷装基片 将清洗洁净的 SnO2 透明导电玻璃装入“沉积夹具” 基片数量：对于美国 Chronar 公司技术，每个沉积夹具装 4 片 305 mm×915 mm×3 mm 的基片，每批次(炉)产出 6×4=24 片 对于美国 EPV 技术，每个沉积夹具装 48 片 635 mm×1245 mm×3 mm 的基片，即每 批次(炉)产出 1×48=48 片 ⑸基片预热 将 SnO2 导电玻璃装入夹具后推入烘炉进行预热。 ⑹a-Si 沉积 基本预热后将其转移入 PECVD 沉积炉，进行 PIN(或 PIN/PIN)沉积。 •根据生产工艺要求控制：沉积炉真空度，沉积温度，各种工作气体流量，沉积压力， 沉积时间，射频电源放电功率等工艺参数，确保非晶硅薄膜沉积质量。 沉积 P、I、N 层的工作气体 P 层：硅烷(SiH4)、硼烷(B2H6)、甲烷(CH4)、高纯氩(Ar)、 高纯氢(H2)I 层：硅烷(SiH4)、高纯氢(H2)N 层：硅烷(SiH4)、磷烷(PH3)、高纯氩(Ar)、高 纯氢(H2) •各种工作气体配比有两种方法：第一种：P 型混合气体，N 型混合气体由国内专业特 种气体厂家配制提供。第二种：PECVD 系统在线根据工艺要求调节各种气体流量配制。 ⑺冷却 a- Si 完成沉积后，将基片装载夹具取出，放入冷却室慢速降温。 ⑻绿激光刻划 a-Si 膜 根据生产预定的线宽以及与 SnO2 切割线的线间距，用绿激光(波长 532nm)将 a-Si 膜 刻划穿，目的是让背电极(金属铝)通过与前电极(SnO2 导电膜)相联接，实现整板由若干个 单体电池内部串联而成。 激光刻划时 a-Si 膜朝下刻划要求： 线宽(光斑直经)<100um 与 SnO2 刻划线的线距<100um 直线度线速>500mm/S ⑼镀铝 镀铝的目的是形成电池的背电极，它既是各单体电池的负极，又是各子电池串联的导 电通道，它还能反射透过 a-Si 膜层的部分光线，以增加太阳能电池对光的吸收。 •镀铝有 2 种方法：一是蒸发镀铝：工艺简单，设备投入小，运行成本低，但膜层均匀 性差，牢固度不好，掩膜效果难保证，操作多耗人工，仅适用小面积镀铝。二是磁控溅射 镀铝：膜层均匀性好，牢固，质量保证，适应小面积镀铝，更适应大面积镀铝，但设备投 资大，运行成本稍高。 •每节电池铝膜分隔有 2 种方法：一是掩膜法：仅适用于小面积蒸发镀铝二是绿激光刻 划法：既适用于磁控溅射镀铝，也适用于蒸发镀铝。 ⑽绿激光刻铝 (掩膜蒸发镀铝，没有该工序)对于蒸发镀铝，以及磁控镀铝要根据预定的线宽以及与 a-Si 切割线的线间距，用绿激光(波长 532nm)将铝膜刻划成相互独立的部分，目的是将整
太阳能光伏技术的基础培训
P
I
N
太阳光
顶电极
非晶硅太阳能电池
非晶硅薄膜太阳能电池的优点 1、材料用量少 2、制造工艺简单。大面积自动化生产 3、制造过程能量消耗小、 4、基板种类可选择 5、集成互联技术成熟，避免了封装互联引起的可靠性 6、原材料丰富，污染少 7、不同带隙叠层，拓展光谱响应范围，提高光伏特性 8、温度系数低 缺点：光致衰减 稳定性问题
E
某些二价金属， 如:Be, Ca, Mg, Zn, Ba …
导带
空带
E
如:Na, K, Cu, Al, Ag…
很易获得能量，集体定向流动形成电流。
从能级图上来看，是因为其共有化电子 很易从低能级跃迁到高能级上去。
导体在外电场的作用下，大量共有化电子
E
绝缘体的能带结构
混合式连接及旁路二极管
封装材料：
上盖板:超白钢化玻璃3~4mm，90%的透光率，减反射工艺处理
粘接剂：EVA胶膜中加入聚合物（紫外吸收剂，热稳定剂）；90%的透光率，交联度：70±10%，玻璃强度：玻璃/EVA＞30N/cm；
薄膜太阳能电池
非晶硅太阳能电池
制造方法：借助于TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）产业 设备技术，提高到7.5~8.0%，材料结构和工艺工程，处于积极发展阶段。 主要生产厂商：Uni-Solar（美国）；Kaneka（日本）等 非晶硅太阳电池的基本结构：MIS，SB，PIN（单结）
玻 璃
01
碲化镉太阳能电池
电池板的连接与封装
太阳能电池板的串并联方式：混合式连接及旁路二极管 要求：工作电压相同，功率相近 防反冲二极管：防止夜间或阴雨天太阳能电池方阵工作电压低于其供电的直流母线电压，防止蓄电池反过来给太阳能方阵送电，起单项导通作用 旁路二极管：当某一个组件出现故障时候，实现电流旁路，不影响其它正常组件的发电。
【VIP专享】薄膜太阳能电池基础知识
硅基薄膜太阳能电池基础知识 非晶硅薄膜太阳能电池及制造工艺 内容提纲 一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介 二、非晶硅太阳能电池制造工艺 三、非晶硅电池封装工艺 一、非晶硅薄膜太阳能电池结构、制造技术简介 1、电池结构 分为：单结、双结、三结 2、制造技术 三种类型： ①单室，多片玻璃衬底制造技术 该技术主要以美国Chronar、APS、EPV公司为代表 ②多室，双片(或多片)玻璃衬底制造技 该技术主要以日本KANEKA公司为代表 ③卷绕柔性衬底制造技术(衬底：不锈钢、聚酰亚胺) 该技术主要以美国Uni-Solar公司为代表 所谓“单室，多片玻璃衬底制造技术”就是指在一个真空室内，完成P、I、N三层非晶硅的沉积方法。
作为工业生产的设备，重点考虑生产效率问题，因此，工业生产用的“单室，多片玻璃衬底制造技术”的非晶硅沉积，其配置可以由X个真空室组成(X为≥1的正整数)，每个真空室可以放Y个沉积夹具(Y为≥1的正整数)，例如： •1986年哈尔滨哈克公司、1988年深圳宇康公司从美国Chronar公司引进的内联式非晶硅太阳能电池生产线中非晶硅沉积用6个真空室，每个真空室装1个分立夹具，每1个分立夹具装4片基片，即生产线一批次沉积6×1×4=24片基片，每片基片面积305mm×915mm。
•1990年美国APS公司生产线非晶硅沉积用1个真空室，该沉积室可装1个集成夹具，该集成夹具可装48片基片，即生产线一批次沉积1×48=48片基片，每片基片面积760mm×1520mm。
•本世纪初我国天津津能公司、泰国曼谷太阳公司(BangKok Solar Corp)、泰国光伏公司(Thai Photovoltaic Ltd)、分别引进美国EPV技术生产线，非晶硅沉积也是1个真空室，真空室可装1个集成夹具，集成夹具可装48片基片，即生产线一批次沉积1×48=48片基片，每片基片面积635mm×1250mm。
薄膜太阳能电池知识大全
薄膜太阳能电池知识大全说明：薄膜太阳电池可以使用在价格低廉的玻璃、塑料、陶瓷、石墨，金属片等不同材料当基板来制造，形成可产生电压的薄膜厚度仅需数μm，因此在同一受光面积之下可较硅晶圆太阳能电池大幅减少原料的用量(厚度可低于硅晶圆太阳能电池90%以上)，目前转换效率最高以可达13%，薄膜电池太阳电池除了平面之外，也因为具有可挠性可以制作成非平面构造其应用范围大，可与建筑物结合或是变成建筑体的一部份，在薄膜太阳电池制造上，则可使用各式各样的沈积(deposition)技术，一层又一层地把p-型或n-型材料长上去，常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。
薄膜太阳电池产品应用：半透明式的太阳能电池模块：建筑整合式太阳能应用(BIPV)薄膜太阳能之应用：随身折迭式充电电源、军事、旅行薄膜太阳能模块之应用：屋顶、建筑整合式、远程电力供应、国防薄膜太阳能电池的特色：1.相同遮蔽面积下功率损失较小(弱光情况下的发电性佳)2.照度相同下损失的功率较晶圆太阳能电池少3.有较佳的功率温度系数4.较佳的光传输5.较高的累积发电量6.只需少量的硅原料7.没有内部电路短路问题(联机已经在串联电池制造时内建)8.厚度较晶圆太阳能电池薄9.材料供应无虑10.可与建材整合性运用(BIPV)太阳能电池厚度比较：晶硅(200～350μm)、非晶性薄膜(0.5μm)薄膜太阳能电池的种类：非晶硅(Amorphus Silicon, a-Si)、微晶硅(Nanocrystalline Silicon，nc-Si，Microcrystalline Silicon，mc-Si)、化合物半导体II-IV 族[CdS、CdTe(碲化镉)、CuInSe2]、色素敏化染料(Dye-Sensitized Solar Cell)、有机导电高分子(Organic/polymer solar cells) 、CIGS (铜铟硒化物)..等薄膜太阳能电池分类表薄膜太阳能电池制造厂商：联相光电、富阳光电、旭能光电、绿能科技、新能光电、茂迪、奇美能源、大亿光电、大丰能源、鑫笙能源、威奈联合、嘉晶电子、崇越科技、台达电、中环、宇通光电薄膜太阳能测试设备厂商：庆声科技薄膜太阳能制程流程表薄膜太阳能模块结构图说明：薄膜太阳能模块是由玻璃基板、金属层、透明导电层、电器功能盒、胶合材料、半导体层..等所构成的。
新入职员工培训(硅基薄膜太阳能电池培训)
Hunan Gongchuang Photovoltaic Science&Technology Co.,Ltd.湖南共创光伏科技有限公司新员工入职培训（硅基薄膜太阳能电池培训）主要内容Ø硅基薄膜太阳能电池的发展Ø薄膜太阳能电池分类Ø薄膜太阳能电池概述Ø薄膜太阳能电池工作原理Ø硅基薄膜电池工艺流程介绍Hunan Gongchuang Photovoltaic Science&Technology Co.,Ltd.湖南共创光伏科技有限公司硅基薄膜太阳能电池的发展硅基薄膜太阳电池的发展历程◆1976年，美国RCA的Carlson等研制出pin结构非晶硅电池，效率2.4%，1980年其效率达8%；随后日本Sanyo 和Fuji 公司实现非晶硅电池在计算器等消费产品的批量生产；◆80年代中期，初步实现非晶硅电池功率型产品产业化，MW级，组件效率4~5%，单结技术；◆90年代，提高稳定性：多结叠层技术a-Si/a-Si，a-Si/a-SiGe，a-Si/a-SiGe/a-SiGe等；氢稀释技术；组件稳定效率5~7%，产能5~20 MW级；1994年，A.Shah提出μc-Si电池！◆21世纪，大规模产业化技术，组件稳定效率6~8%，产能几十MW~GW；高速沉积a-Si/μc-Si，a-Si/a-SiGe/μc-Si，a-Si/μc-Si/μc-Si叠层电池技术；最高效率15.39%（Jsc=9.13,Voc=2.239,FF=0.753 ）, a-Si/a-SiGe/μc-Si 结构;a-Si/μc-Si组件产业化技术：产能几十MW，稳定效率8--10%;Oerlikon，AMAT，ULVAC等交钥匙生产线——技术不成熟，速率低，昂贵。
硅基薄膜的发展现状当前大规模产业化的薄膜硅太阳能电池转换效率比较低，是晶体硅太阳能电池组件的一半左右，这在一定程度上限制了它的应用范围，也增加了光伏系统的成本。
太阳能电池培训手册【上】【精心制作完整版】
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。
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0.15 mm/sheet
长度差≤1.6 mm. ≤0.1mm/100mm， 长短边均须满足。
测量：千分尺
测量：钢直尺
边缘直线度
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玻璃重要性能-外观性能
2.平整度及磨边倒角
项目 弓形 波形 要求 ≤1mm/sheet ≤0.3mm/300mm C形边缘，圆心位于玻 璃厚度的中心线上， 1.6mm≤半径 R≤3.2mm， 2±1mm, 45°±5° 备注 测量：塞尺，尼龙绳 测量：刀口尺，塞尺
2.超白与普白：
降低玻璃配方中的铁离子含量，可以使玻璃变的更加透明，现 代工业中一般超白玻璃的铁含量<120 ppm，而普白玻璃的铁含 量大约为800~900 ppm。所以超白玻璃是一种超透明低铁玻璃 ，也称低铁玻璃。
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玻璃加工工艺-超白与普白
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B、从透光率来说，在不镀膜的情况下，双绒面玻璃较单绒面玻璃 透光率高0.5%。镀膜后双绒面玻璃透光率可以达到94%以上。镀膜 后单绒面玻璃透光率可以达到92%以上。使用双绒面玻璃（未镀膜） 做的组件，功率高于普通压花玻璃0.5W至1W。
C、从双绒面生产的成品率来分析，双绒面的生产难度大，成品率 比单绒面玻璃低10%左右，双绒面的销售价格也比单绒面玻璃一些。
压花玻璃优点：理化性能基本与普通透明平板玻璃相同，在光 学上具有透光不透明的特点，可使光线柔和，并具有陷私的屏护 作用和一定的装饰效果。
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玻璃加工工艺-超白与普白
1.Fe3+离子吸收收某个波段的光向高能级跃迁，未成对的 电子相对于成对电子更容易吸收能量发生跃迁，如Fe3+，Cu2+ 等，由于有相当一部分物质的电子跃迁吸收波段在在可见光与 近红外范围之外，我们可以忽然不计， 而 Fe3+吸收的光波恰好 在可见光区，导致大量可见光被Fe3+ 吸收，所以降低Fe3+含量 可以提升可见光的利用率。
玻璃加工工艺-减反射
减反射玻璃亦称AR玻璃、增透玻璃
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金晶普通超白和AR超白浮法玻璃在400~1100nm波段透过率曲 线如下图：
94.00 93.00
透 过 率 %
92.00 91.00 90.00 89.00 88.00
金晶普通超白浮法 金精AR超白浮法
87.00
86.00
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玻璃加工工艺-钢化、半钢化与非钢化
2.半钢化玻璃
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玻璃半钢化也是通过控制加热和冷却过程，在玻璃表面引入永 久应力层，从而具有良好的机械性能和耐热震性能，并具有特 定的碎片状态。半钢化工艺方法和物理钢化类似。只是冷却速 度较慢，因此其表面张力稍小于钢化玻璃。 半钢化玻璃性能介于非钢化玻璃和钢化玻璃之间，它兼有钢化 玻璃的强度高于非钢化玻璃的特点，同时又回避了钢化玻璃平 整度差，易自爆，一旦破坏即整体粉碎等不如人意之弱点。半 钢化玻璃破坏时，沿裂纹源呈放射状径向开裂，一般无切向裂 纹扩展，所以破坏后仍能保持整体不塌落。
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玻璃加工工艺-浮法与压延
1.浮法玻璃亦称退火玻璃
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浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料，按一 定比例配制，经熔窑高温熔融，熔融液从池窑中连续流入保护气 体（N2及H2）的锡槽，漂浮在相对密度大的锡液表面上，在重 力和表面张力的作用下 ，玻璃液在锡液面上铺开、摊平、形成 上下表面平整、硬化、冷却后被引上过渡辊台。辊台的辊子转动 ，把玻璃带拉出锡槽进入退火窑，经退火、切裁，就得到平板玻 璃产品 。
原材料混 合
池炉熔融
锡槽成型
冷却硬化
退火切裁
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玻璃加工工艺-浮法与压延
1.浮法玻璃亦称退火玻璃
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浮法玻璃优点 ：玻璃表面特别光滑、平整无波纹、上下表面互相 平行、厚度非常均匀、透视性佳、具有一定韧性、光学畸变很小 的特点。生产线的规模不受成形方法的限制 ，单位产品的能耗 低 ； 易于科学化管理和实现全线自动化 ；连续作业周期可长达 几年，有利于稳定地生产 。
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薄膜太阳能电池用玻璃基础培训
工程技术研究中心 原材料组
2014年6月21日
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主要内容
一.玻璃加工工艺 浮法与压延 超白与普白 钢化、半钢化与非钢化 单绒面与双绒面 减反射 二.玻璃重要性能 外观性能 机械性能 电学性能 光学性能
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玻璃加工工艺-减反射
减反射玻璃亦称AR玻璃、增透玻璃
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A. 减反射玻璃是在超白玻璃表面镀上一层减反射膜，从而实现 进一步有效地降低玻璃反射率，提高玻璃的透光率。 B.镀膜玻璃的生产方法主要有： a.化学气相沉积法：导入离子化氨气和硅烷，在浮法玻璃或硅 片均匀地沉积SiN形成镀膜玻璃。该方法的特点是易调控，产品 成本低、化学稳定性好，可进行热加工，目前多用于晶硅行业。 b.溶胶凝胶法：利用SiO2纳米材料溶胶玻璃表面形成一层薄膜 ，此化学膜层粘附在玻璃之表面上层经过700℃高温钢化后与玻 璃充分结合在一体，膜层非常牢固。生产镀膜玻璃工艺简单，稳 定性好。 c.真空蒸发法：利用多孔SiO2纳米材料在玻璃表面涂敷形成一 层薄膜，再经过带真空的烘道设备，使部分有机溶剂蒸发，在玻 璃表面形成一层减反射膜，该方法优点是玻璃不需经过钢化，温 度要求低，产品透光率高，缺点是膜层不太牢固。 Gongchuang PV Confidential
超白玻璃
普白玻璃
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玻璃加工工艺-钢化、半钢化与非钢化
1. 钢化玻璃
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玻璃钢化是经强化处理，在玻璃表面上形成一个压应力层，从 而具有良好的机械性能和耐热震性能。工艺上分为化学钢化和 物料钢化。 A.化学钢化玻璃是通过改变玻璃的表面的化学组成来提高玻 璃的强度，一般是应用离子交换法进 行钢化。其方法是将含有 碱金属离子的硅酸盐玻璃，浸入到400℃左右熔融状态的锂（Li + ）盐中，使玻璃表层半径较大的Na +或K +离子与半径较小Li + 离子发生交换，表面形成Li +离子交换层，由于Li +的膨胀系数 小于Na + 、K +离子，从而在冷却过程中造成外层收缩较小而内 层收缩较大，当冷却到常温后，玻璃便同样处于内层受拉，外 层受压的状态，其效果类似于物理钢化玻璃。
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玻璃加工工艺-钢化、半钢化与非钢化
1. 钢化 玻璃
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D.钢化玻璃的缺点： a. 钢化后的玻璃不能再进行切割，和加工，只能在钢化前就对 玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。 b. 钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃在温差变化 大时有自爆（自己破裂）的可能性，而普通玻璃不存在自爆的 可能性。 c. 钢化玻璃的表面会存在凹凸不平现象，有轻微的厚度变薄。 变薄的原因是因为玻璃在热熔软化后，在经过强风力使其快速 冷却，使其玻璃内部晶体间隙变小，压力变大，所以玻璃在钢 化后要比在钢化前要薄。一般情况下4-6MM玻璃在钢化后变薄 0.2-0.8MM，8-20MM玻璃在钢化后变薄0.9-1.8MM。具体程度 要根据设备的来决定，这也是钢化玻璃不能做镜面的原因。 d.与半钢化和非钢化相比绝缘性较差，难以通过组件湿漏电阻 测试。
玻璃原片 检验清洗 化学钢化 保温冷却 清洗干燥
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玻璃加工工艺-钢化、半钢化与非钢化
1. 钢化玻璃
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B.物理钢化玻璃是玻璃在加热到Tg(530~590℃)以上温度，低 于软化点(700~800 ℃ )的温度然后均匀的聚冷，玻璃外层首先 收缩硬化，由于玻璃的导热系数小，这时玻璃内部仍处于高温 状态，待到玻璃内部也开始硬化时，已经硬化的外层将阻止内 层的收缩，从而使先硬化的外层产生压应力，后硬化的内层产 生张应力，这就提高了玻璃的机械强度。
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3.2mm 超白减反射单绒面压延半钢化片 3.2mm 超白双绒面压延非钢化片
3.2mm 超白双绒面压延钢化片
3.2mm 普通浮法半钢化片 3.2mm 普通浮法半钢化片
3.2mm 普通浮法半钢化片
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玻璃重要性能-外观性能
1.外观尺寸
项目 长度 宽度 厚度 总的厚度变 化 对角线 要求 1300.5 ± 0.5 mm 1100.5 ± 0.5 mm 3.2 ± 0.2 mm 备注 测量：钢直尺 测量：钢直尺 测量：千分尺
玻璃重要性能
前板 目前 机械性 能安全 替换 3.2mm 超白浮法非钢化片 3.2mm 超白浮法非钢化片 3.2/2.8mm 超白浮法半钢化片 3.2/2.8mm 超白浮法钢化片 （解决钢化片在PECVD中的爆裂） 3.2mm 超白减反射浮法非钢化片 3.2mm 超白单绒面压延非钢化片 功率提 升 背板 3.2mm 普通浮法钢化片 3.2mm 普通浮法半钢化片 3.2mm 普通浮法钢化片 3.2/2.8mm 普通浮法钢化片 3.2mm 普通浮法半钢化片 3.2mm 普通浮法半钢化片
单绒面结构
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玻璃加工工艺-单绒面与双绒面
2.双绒面玻璃
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双绒面和单绒面玻璃均用于太阳能电池组件，其主要特点如下： A、双绒面与单绒面玻璃采用的原料相同；生产工艺上区别在于： 压花辊上辊相同，下辊不一样；双绒面从外观看区别于单绒面玻璃， 单绒面玻璃上表面为绒面，下表面为布纹压花；双绒面上、下表面 均为绒面，花型粗糙度（Ra）为0.5－1.5微米之间。