晶硅太阳能电池组件—背板材料产品技术原材料测试方法及质量问题修订稿

晶硅太阳能电池组件—背板材料产品技术原材料测试方法及质量问题 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

Renewable Energy

Photovoltaic technology is used worldwide to provide reliable and cost-effective electricity for industrial, commercial, residential and community applications. The average lifetime of PV modules can be expected to be more than 25 years. The disposal of PV systems will become

a problem in view of the continually increasing production of PV modules. These can be recycled for about the same cost as their disposal.

Photovoltaic modules in crystalline silicon solar cells are made from the following elements, in order of mass: glass, aluminium frame, EVA copolymer transparent hermetising layer, photovoltaic cells, installation box, Tedlar protective foil and assembly bolts. From an economic point of view, taking into account the price and supply level, pure silicon, which can be recycled from PV cells, is the most valuable construction material used.

Recovering pure silicon from damaged or end-of-life PV modules can lead to economic and environmental benefits. Because of the high quality requirement for the recovered silicon, chemical processing is the most important stage of the recycling process. The chemical treatment conditions need to be precisely adjusted in order to achieve the required purity level of the recovered silicon. For PV systems based on crystalline silicon, a series of etching processes was carried out as follows: etching of electric connectors, anti-

reflective coating and n-p junction. The chemistry of etching solutions was individually adjusted for the different silicon cell types. Efforts were made to formulate a universal composition for the etching solution. The principal task at this point was to optimise the etching temperature, time and alkali concentration in such a way that only as much silicon was removed as necessary.

Energy Policy

Solar sales in Kenya are among the highest per capita among developing countries. While this commercial success makes the Kenya market a global leader, product quality problems have been a persistent concern. In this paper, we report performance test results from 2004 to 2005 for five brands of amorphous silicon (a-Si) photovoltaic (PV) modules sold in the Kenya market. Three of the five brands performed well, but two performed well below their advertised levels. These results support previous work indicating that high-quality a-Si PV modules are a good economic value. The presence of the low performing brands, however, confirms a need for market institutions that ensure the quality of all products sold in the market. Prior work from 1999 indicated a similar quality pattern among brands. This confirms the persistent nature of the problem, and the need for vigilant, long-term approaches to quality assurance for solar markets in Kenya and elsewhere. Following the release of our 2004/2005 test results in Kenya, the Kenya Bureau of Standards moved to implement and enforce performance standards for both amorphous and crystalline silicon PV modules. This appears to represent a positive step towards the institutionalization of quality assurance for products in the Kenya solar market.

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Solar Energy Materials and Solar Cells

This paper presents statistical analysis of the behaviour of the electrical performance of commercial crystalline silicon photovoltaic (PV) modules tested in the Solar Test

Installation of the European Commission's Joint Research Centre from 1990 up to 2006 to the IEC Standard 61215 and its direct predecessor CEC Specification 503. A strong correlation between different test results was not observed, indicating that the standard is a set of different, generally independent stress factors. The results confirm the appropriateness of the testing scheme to reveal different module design problems related rather to the production quality control than material weakness in commercial PV modules.

A new method has been proposed [W. Durisch, . Lam, J. Close, Behaviour of a copper indium gallium diselenide module under real operating conditions, in: Proceedings of the World Renewable Energy Congress VII, Pergamon Press, Oxford, Elsevier, Amsterdam, 2002, ISBN 0-08-044079-7] for the calculation of the annual yield of photovoltaic (PV) modules at selected sites, using site-specific meteorological data. These yields are indispensable for calculating the expected cost of electricity generation for different modules, thus allowing the type of module to be selected with the highest yield-to-cost ratio for a specific installation site. The efficiency model developed and used for calculating the yields takes three independent variables into account: cell temperature, solar irradiance and relative

air mass. Open parameters of the model for a selected module are obtained from

current/voltage (I/V) characteristics, measured outdoors at Paul Scherrer Institute's test facility under real operating conditions. From the model, cell and module efficiencies can be calculated under all relevant operating conditions. Yield calculations were performed for five commercial modules (BP Solar BP 585 F, Kyocera LA361K54S, Uni-Solar UPM-US-30, Siemens CIS ST40 and Wuerth WS11003) for a sunny site in Jordan (Al Qawairah) for which reliable measured meteorological data are available. These represent mono-crystalline, poly-crystalline and amorphous silicon as well as with copper–indium-diselenide, CuInSe2 PV modules. The annual yield for these modules will be presented and discussed.

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In recent years, photovoltaic power generation systems have been gaining unprecedented attention as an environmentally beneficial method for solving the energy problem. From the economic point of view pure silicon, which can be recovered from spent cells, is the most important material owing to its cost and limited supply.

The article presents a chemical method for recycling spent or damaged modules and cells, and the results of its experimental validation.

The recycling of PV cells consists of two main steps: the separation of cells and their refinement. Cells are first separated thermally or chemically; the separated cells are then refined. During this process the antireflection, metal coating and p–n junction layers are removed in order to recover the silicon base, ready for its next use. This refinement step was performed using an optimised chemical method. Silicon wafers were examined with an environmental scanning electron microscope (ESEM) coupled to an EDX spectrometer.

The silicon wafers were used for producing new silicon solar cells, which were then examined and characterized with internal spectral response and current–voltage characteristics. The new cells, despite the fact that they have no SiN x antireflective coating, have a very good efficiency of 13–15%.

The impact of the use of new (solar grade) silicon feedstock materials on the manufacturing cost of wafer-based crystalline silicon photovoltaic modules is analyzed considering effects of material cost, efficiency of utilisation, and quality. Calculations based on data

provided by European industry partners are presented for a baseline manufacturing technology and for four advanced wafer silicon technologies which may be ready for industrial implementation in the near future. Iso-cost curves show the technology parameter combinations that yield a constant total module cost for varying feedstock cost, silicon utilisation, and cell efficiency. A large variation of feedstock cost for different production processes, from near semiconductor grade Si (30€/kg) to upgraded metallurgical grade Si (10€/kg), changes the cost of crystalline silicon modules by 11% for present module technologies or by 7% for advanced technologies, if the cell efficiency can be maintained. However, this cost advantage is completely lost if cell efficiency is reduced, due to quality degradation, by an absolute % for present module technology or by an

absolute % for advanced technologies.

Solar modules made from thin-film crystalline-silicon layers of high quality on glass substrates could lower the price of photovoltaic electricity substantially. One way to create crystalline-silicon thin films on non-silicon substrates is to use the so-called “seed layer approach”, in which a thin crystalline-silicon seed layer is first created, followed by epitaxial thickening of this seed layer.

In this paper, we present the first solar cell results obtained on 10-μm-thick monocrystalline-silicon (mono-Si) layers obtained by a seed layer approach on transparent glass-ceramic substrates. The seed layers were made using implant-induced separation and anodic bonding. These layers were then epitaxially thickened by thermal CVD. Simple solar cell structures without integrated light trapping features showed efficiencies of up to %. Compared to polycrystalline-silicon layers made by aluminum-induced crystallization of amorphous silicon and thermal CVD, the mono-Si layers have a much higher bulk diffusion lifetime.

A method to improve the module efficiency of solar cells by modifying the surface of the glass cover of the solar cells module is proposed. A model is built to show that a better efficiency can be achieved by optimizing the light distribution on the cell, which reduces

the shadow losses and thereby allows the finger spacing to be decreased, which in turn decreases the (resistive) ohmic losses.

This method is illustrated by considering industrial crystalline silicon solar cells as an example, however, it applies to all solar cells that are characterized by a metallization pattern on the surface of the solar cell. It is estimated that this method can improve the relative module efficiency by about 5% and halve the front side losses.

Improving the front metallization quality of silicon solar cells should be a key to enhance cell performance. In this work, we investigated a two-layer metallization scheme involving light-induced plating (LIP) and tried to quantify its impact on the series resistance of the front grid metals and FFs on finished cells. To estimate the effect of LIP processing on a printed and fired seed layer, individual components of series resistance were measured before and after LIP processing. Among them, grid resistance and contact resistance were closely observed because of their large contribution to series resistance. To optimize the plating on the seed metal grid, the grid resistance of the two-layer metal grid structure was calculated as a function of cross section area of the plated layer. Contact resistivity of the grid before and after LIP processing was analyzed to understand the contact resistance reduction, as well. As a result, the efficiency of solar cells with 80?μm seed metal grid width increased by % absolute compared with conventional solar cells of 120μm metal grid width. The total area of electrodes in conventional cells was 1800mm2 and electrodes area of LIP processed solar cells was 1400?mm2. The efficiency gain was due to reduction of shadowing loss from % to % without the increase of resistance due to two-layer front metallization.

Mono- and poly-crystalline silicon solar cell modules currently represent between 80% and 90% of the PV world market. The reasons are the stability, robustness and reliability of

this kind of solar cells as compared to those of emerging technologies. Then, in the mid-term, silicon solar cells will continue playing an important role for their massive terrestrial application. One important approach is the development of silicon solar cells processed at low temperatures (less than 300?°C) by depositing amorphous silicon layers with the purpose of passivating the silicon surface, and avoiding the degradation suffered by silicon when processed at temperatures above 800?°C. This kind of solar cells is known as HIT cells (hetero-junction with an intrinsic thin amorphous layer) and are already produced commercially (Sanyo Ltd.), reaching efficiencies above 20%. In this work, HIT solar cells are simulated by means of AMPS-1D, which is a program developed at Pennsylvania State

University. We shall discuss the modifications required by AMPS-1D for simulating this kind of structures since this program explicitly does not take into account interfaces with high interfacial density of states as occurs at amorphous-crystalline silicon hetero-junctions.

太阳能硅电池的软件仿真设计与制造

统计实验与数据收集处理：太阳能发电电池背板组件模块的效用与背板材料开发方向选取

Solar Energy

A method is presented for estimating the energy yield of photovoltaic (PV) modules at arbitrary locations in a large geographical area. The method applies a mathematical model

for the energy performance of PV modules as a function of in-plane irradiance and module temperature and combines this with solar irradiation estimates from satellite data and ambient temperature values from ground station measurements. The method is applied to three different PV technologies: crystalline silicon, CuInSe2 and CdTe based thin-film technology in order to map their performance in fixed installations across most of Europe and to identify and quantify regional performance factors. It is found that there is a clear technology dependence of the geographical variation in PV performance. It is also shown that using long-term average values of irradiance and temperature leads to a systematic positive bias in the results of up to 3%. It is suggested to use joint probability density functions of temperature and irradiance to overcome this bias.

户外太阳能电池背板发电效果/转化率评估评价

Current Applied Physics

The impact of environmental parameters on different types of Si-based photovoltaic (PV) modules (single crystalline Si (sc-Si), amorphous Si (a-Si) and a-Si/ microcrystalline Si (μc-Si)) which have different spectral responses were characterized using contour plots. The contour plots of PV performance as a function of module temperature and spectral irradiance distribution were created to separate the impact of the two environmental parameters. The performance of the sc-Si PV module was dominated by the module temperature while those of a-Si and a-Si/μc-Si ones were mainly influenced by the spectral irradiance distribution. Furthermore, the frequency of outdoor conditions and the reliability of the contour plots of the PV performance were discussed for the evaluation of PV modules by means of energy production.

最新应用物理学学报

太阳能——锂电池充电器

Power Sources

Solar photovoltaic (PV) charging of batteries was tested by using high efficiency

crystalline and amorphous silicon PV modules to recharge lithium-ion battery modules. This testing was performed as a proof of concept for solar PV charging of batteries for electrically powered vehicles. The iron phosphate type lithium-ion batteries were safely charged to their maximum capacity and the thermal hazards associated with overcharging were avoided by the self-regulating design of the solar charging system. The solar energy to battery charge conversion efficiency reached %, including a PV system efficiency of nearly 15%, and a battery charging efficiency of approximately 100%. This high system efficiency was achieved by directly charging the battery from the PV system with no intervening electronics, and matching the PV maximum power point voltage to the battery charging voltage at the desired maximum state of charge for the battery. It is envisioned that individual homeowners could charge electric and extended-range electric vehicles from residential,

roof-mounted solar arrays, and thus power their daily commuting with clean, renewable solar energy.

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材料配比方案与实验选择配置方法

Applied Surface Science 应用表面材料科学学报

Monolithical series connection of silicon thin-film solar cells modules performed by laser scribing plays a very important role in the entire production of these devices. In the current laser process interconnection the two last steps are developed for a configuration of modules where the glass is essential as transparent substrate. In addition, the change of wavelength in the employed laser sources is sometimes enforced due to the nature of the different materials of the multilayer structure which make up the device. The aim of this work is to characterize the laser patterning involved in the monolithic interconnection process in a different configuration of processing than the usually performed with visible laser sources. To carry out this study, we use nanosecond and picosecond laser sources working at 355?nm of wavelength in order to achieve the selective ablation of the material from the film side. To assess this selective removal of material has been used EDX (Energy Dispersive Using X-Ray) analysis, electrical measurements and confocal profiles. In order to evaluate the damage in the silicon layer, Raman spectroscopy has been used for the last laser process step. Raman spectra gives information about the heat affected zone in the amorphous silicon structure through the crystalline fraction calculation. The use of ultrafast sources, such as picoseconds lasers, coupled with UV wavelength gives the possibility to consider materials and substrates different than currently used, making the process more efficient and easy to implement in production lines. This approach with UV

laser sources working from the film side offers no restriction in the choice of materials which make up the devices and the possibility to opt for opaque substrates. Keywords: laser scribing; selective ablation; a-Si:H.

数字化图像匹配技术在太阳能材料评估实验中的应用：决策准确性的提高

Solar Energy Materials and Solar Cells 太阳能材料与电磁学报

An experimental technique to measure the deformation of solar cells in transparent PV modules is presented. This method uses the digital image correlation technique with a stereo camera system. Deformations resulting from thermal loading, where rather small deformations occur compared to tensile or bending experiments, are measured by viewing through the window of a climate chamber. We apply this method to measure the thermomechanical deformation of the gap between two crystalline silicon solar cells by viewing through the transparent back sheet of the laminate. Two PV laminates are prepared, each with three crystalline silicon solar cells that are embedded in transparent polymer sheets on a glass substrate. The first laminate (A) contains non-interconnected cells while the second laminate consists of a standard-interconnected cell string (B). We find the gap between two solar cells to deform ±2?μm between and

°C (laminate A) and ±2?μm (laminate B) between and

°C. We determine an accuracy of 1μm in displacement for the gap experiment by measuring free expansion of a copper strip and averaging displacement values over regions with homogeneous deformation. Furthermore, the relative error contribution in strain due to the optical influence of the layers on top of the object surface is less than 1×106 for one camera. This is proven by a geometrical consideration.

太阳能发电产氢系统应用中，硅薄膜/贴膜的特性、形态及其性能优化

Vacuum

In this paper, p-type hydrogenated nanocrystalline (nc-Si:H) films were prepared on corning 7059 glass by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. The films were deposited with radio frequency (RF) MHz) power and direct current (DC) biases stimulation conditions. Borane (B2H6) was a doping agent, and the flow ratio η of B2H6 component to silane (SiH4) was varied in the experimental. Films’ surface morphology was investigated with atomic force microscopy (AFM); Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) was performed to study the crystalline volume fraction Xc and crystalline size d in films. The electrical and optical properties were gained by Keithly 617 programmable electrometer and ultraviolet-visible (UV-VIS) transmission spectra, respectively. It was found that: there are on the film surface many faulty grains, which formed spike-like clusters; increasing the flow ratio η, crystalline volume fraction Xc decreased from % to % and crystalline size d decreased from to ; the optical band gap E g opt increased from to . The electrical properties of p-type nc-Si:H films are affected by annealing treatment and the reaction pressure.

太阳能电池板的生产工艺流程

太阳能电池板的生产工艺流程 太阳能电池板的生产工艺流程 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太阳能电池板。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客户满意的关键，所以太阳能电池板的封装质量非常重要。 (1)流程 电池检测——正面焊接——检验——背面串接——检验——敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——层压——去毛边(去边、清洗)——装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——焊接接线盒——高压测试——组件测试——外观检验——包装入库。 (2)组件高效和高寿命的保证措施 高转换效率、高质量的电池片；高质量的原材料，例如，高的交联度的EVA、高黏结强度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢化玻璃等； 合理的封装工艺，严谨的工作作风， 由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，如应该戴手套而不戴、应该均匀地涂刷试剂却潦草完事等都会严重地影响产品质量，所以除了制定合理的工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 (3)太阳能电池组装工艺简介 ①电池测试：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，所以为了有效地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，做出质量合格的太阳能电池组件。如果把一片或者几片低功率的电池片装在太阳电池单体中，将会使整个组件的输出功率降低。因此，为了最大限度地降低电池串并联的损失，必须将性能相近的单体电池组合成组件。 ②焊接：一般将6～12个太阳能电池串联起来形成太阳能电池串。传统上，一般采用银扁线构成电池的接头，然后利用点焊或焊接(用红外灯，利用红外线的热效应)等方法连接起来。现在一般使用60％的Sn、38％的Pb、2％的Ag 电镀后的铜扁丝(厚度约为100～200μm)。接头需要经过火烧、红外、热风、激

硅太阳能电池制造工艺流程图

硅太阳能电池制造工艺流程图 1、硅片切割，材料准备：工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1.cm的p型（掺硼）。 2、去除损伤层： 1、硅片切割，材料准备： 工业制作硅电池所用的单晶硅材料，一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒，原始的形状为圆柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的边长一般为10~15cm，厚度约200~350um，电阻率约1Ω.cm的p型（掺硼）。 2、去除损伤层： 硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷，这就会产生两个问题，首先表面的质量较差，另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除，一般采用碱或酸腐蚀，腐蚀的厚度约10um。 3、制绒： 制绒，就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱

腐蚀，使其凸凹不平，变得粗糙，形成漫反射，减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH 加醇的方法腐蚀，利用单晶硅的各向异性腐蚀，在表面形成无数的金字塔结构，碱液的温度约80度，浓度约1~2%，腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说，一般采用酸法腐蚀。 4、扩散制结： 扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的温度，因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要，要求硅片在制绒后要进行清洗，即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。 5、边缘刻蚀、清洗： 扩散过程中，在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极形成短路环，必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降，以至成为废品。目前，工业化生产用等离子干法腐蚀，在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用，去除含有扩散层的周边。扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。 6、沉积减反射层： 沉积减反射层的目的在于减少表面反射，增加折射率。

晶体硅太阳能电池

晶体硅太阳能电池 专业班级：机械设计制造及其自动化13秋姓名：张正红 学号： 1334001250324 报告时间： 2015年12月

晶体硅太阳能电池 摘要：人类面临着有限常规能源和环境破坏严重的双重压力，能源己经成为越来越值得关注的社会与环境问题。人们开始急切地寻找其他的能源物质，而光能、风能、海洋能以及生物质能这些可再生能源无疑越来越受到人们的关注。光伏技术也便随之形成并快速地发展了起来，因此近年来，光伏市场也得到了快速发展并取得可喜的成就。本文主要就晶体硅太阳能电池发电原理及关键材料进行介绍，并对晶体硅太阳能电池及其关键材料的市场发展方向进行了展望。 关键词：太阳能电池；工作原理；晶体硅；特点；发展趋势 前言 “开发太阳能，造福全人类”人类这一美好的愿景随着硅材料技术、半导体工业装备制造技术以及光伏电池关键制造工艺技术的不断获得突破而离我们的现实生活越来越近！近20年来，光伏科学家与光伏电池制造工艺技术人员的研究成果已经使太阳能光伏发电成本从最初的几美元/KWh减少到低于20美分/KWh。而这一趋势通过研发更新的工艺技术、开发更先进的配套装备、更廉价的光伏电子材料以及新型高效太阳能电池结构，太阳能光伏（PV）发电成本将会进一步降低，到本世纪中叶将降至4美分/KWh，优于传统的发电费用。 大面积、薄片化、高效率以及高自动化集约生产将是光伏硅电池工业的发展趋势。通过降低峰瓦电池的硅材料成本，通过提升光电转换效率与延长其使用寿命来降低单位电池的发电成本，通过集约化生产节约人力资源降低单位电池制造成本，通过合理的机制建立优秀的技术团队、避免人才的不合理流动、充分保证技术上的持续创新是未来光伏企业发展的核心竞争力所在！ 一、晶体硅太阳能电池工作原理 太阳能电池是一种把光能转换成电能的能量转换器，太阳能电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏特效应。

太阳能板制作工艺

太阳能电池板（组件）生产工艺 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—— 2、正面焊接—检验— 3、背面串接—检验— 4、敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）—— 5、层压—— 6、去毛边（去边、清洗）—— 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—外观检验—11、包装入库 组件高效和高寿命如何保证： 1、高转换效率、高质量的电池片； 2、高质量的原材料，例如：高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂（中性硅酮树脂胶）、高透光率高强度的钢化玻璃等； 3、合理的封装工艺 4、员工严谨的工作作风； 由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 太阳电池组装工艺简介： 工艺简介：在这里只简单的介绍一下工艺的作用，给大家一个感性的认识. 1、电池测试：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。 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 3、背面串接：背面焊接是将36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36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36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设：背面串接好且经过检验合格后，将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好，准备层压。玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置，调整好电池间的距离，为层压打好基础。（敷设层次：由下向上：玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板）。 5、组件层压：将敷设好的电池放入层压机内，通过抽真空将组件内的空气抽出，然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起；最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步，层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA 时，层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。 6、修边：层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边，所以层压完毕应

高效晶硅太阳能电池生产的前沿技术介绍

高效晶硅太阳能电池生产的前沿技术介绍系列之 ————SE电池技术 序言： 太阳能电池产品能够普及的关键是低成本发电。当光伏发电成本与传统能源持平甚至低于传统能源的时候，太阳能电池产品将不依赖于政府的补贴，得以在民众中普及推广。低成本的实现途径包括光电转化效率提高、生产成本下降及组件寿命提升三方面。提高太阳能电池光电转换效率一直是光伏行业工艺研发人员的工作重点，近年来发展起来的高效晶硅太阳能电池前沿技术包括：SE选择性发射电极技术、MWT技术、EWT 技术、HIT技术、表面钝化技术、IBC技术、LBSF技术、黑硅技术、双面电池技术、二次印刷技术等。虽然，到目前为止，上述太阳能电池前沿技术的生产成本还很难与常规电池工艺匹敌，无法实现大批量生产。但是，低成本光伏产品的爆炸式发展将依赖于太阳能电池新工艺技术的革新。因此，我计划对目前世界范围内研发的高效晶硅太阳能电池前沿技术进行一个系列介绍，以便于我司技术人员了解晶硅太阳能电池行业的技术动态，拓展思维方式。本期将首先介绍SE选择性发射电极技术。 一、SE电池技术介绍 SE电池技术即选择性发射极（SE-selectiveemiter）技术，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。这样的结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。其电池结构示意图如图1所示： 图1：SE电池与传统电池结构比较 二、SE结构电池的优点 1、降低串联电阻，提高填充因子 在丝网印刷工艺下，前栅接触电阻、体电阻和扩散层薄层电阻对串联电阻贡献最大。根据金属-半导体接触电阻理论，接触电阻与金属势垒（barrierheight）和表面掺杂浓度（Nb）有关，势垒越低，掺杂浓度越高，接触电阻越小。 2、减少载流子Auger复合，提高表面钝化效果 当杂质浓度大于1017cm-3时，Auger复合是半导体中主要的复合机制，而Auger复合速率与杂质浓度的平方成反比关系，所以SE的浅扩散可以有效减少载流子在扩散层横向流动时的Auger，提高载流子收集效率。

太阳能电池板及其工作原理

太阳能电池板及其工作原理

太阳能电池板及其工作原理 性能及特点： 太阳能电池分为单晶硅太阳电池（坚固耐用，使用寿命一般可达20年。光电转换效率为15％。）多晶硅太阳电池（其光电转换效率约14.5％，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低非晶硅太阳电池。）非晶硅太阳能电池（其光电转换率为10%，成本低，重量轻，应用方便。） 太阳能发电原理： 太阳能不象煤和石油一样用交通工具进行运输，而是应用光学原理，通过光的反射和折射进行直接传输，或者将太阳能转换成其它形式的能量进行间接传输。直接传输适用于较短距离。基本上有三种方法：基本上有三种方法：通过反射镜及其它光学元件组合，改变阳光的传播方向，达到用能地点；通过光导纤维，可以将入射在其一端的阳光传输到另一端，传输时光导纤维可任意弯曲；采用表面镀有高反

射涂层的光导管，通过反射可以将阳光导入室内。间接传输适用于各种不同距离。将太阳能转换为热能，通过热管可将太阳能传输到室内；将太阳能转换为氢能或其它载能化学材料，通过车辆或管道等可输送到用能地点；空间电站将太阳能转换为电能，通过微波或激光将电能传输到地面。 太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做"光生伏打效应”,太阳电池就是利用这种效应制成的。 当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n 区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。 太阳能发电原理图如下：

太阳能电池板的制作过程

太阳能电池板制作过程 一个新的实验室正在发明一些替代方法，用以封装和安装太阳能电池，降低成本，提高效率。 德国弗劳恩霍夫中心的科学家特雷莎?克里斯提安（Theresa Christian）在测试太阳能电池的输出功率，太阳能电池板中的基本装置可吸收光线，并转换成电能。该实验室不设计太阳能电池单元，但制备太阳能电池板，需要知道它们的性能如何，因为一块电池板的输出功率取决于性能最差的电池单元。 一旦电池单元根据功率输出分类，另一位研究员亚当?斯托克斯（Adam Stokes）就会把它们串起来，用一个工具焊接扁平的金属条，这种金属条称为母线（busbars），就焊接到电池正面和背面的电触头（el

ectrical contacts）上。该实验室可以测试不同的方式来连接这些电池，改变母线的数量和类型等因素，然后测量产生的性能，以确定任何额外成本是否值得。 这个封装装置可使太阳能电池板承受广泛的温度和湿度水平。它包括德国弗劳恩霍夫实验室发明的一种装置，用充气橡胶球压电池板的表面，模拟一大堆雪的压力。太阳能发电可能会联系到温暖，阳光充足的气候，但一些最大的市场是在白雪皑皑的地方，如德国。 研究人员丹?道波和卡罗拉?沃尔克（Carola V?lker）在把太阳能电池板放低，放进水箱，以测试内部电路的密封有多好。至少有500伏电流通入电路，一根电导线伸进水中，以检测任何漏电。这种测试有助于确定，电池板是否可承受暴露于极端温度和机械压力。研究人员还研究显微照片，以查明是否有损伤。

在大多数太阳能电池板中，都要在包裹太阳能电池的保护性封装上切开一个孔，以连接外部电路。为了加快制造，避免让水漏入，该实验室正在开发一种装置（右），可在电池封装之前安装。黄色小片可以插在一块密封材料和电池之间，并采用标准层压步骤密封到位。设备中伸出来的电缆，要连接屋顶上相邻太阳能板上的类似电缆，然后连接到变频器和电网。在目前的设计中，这是由手工完成，但在未来的设计中，这些设备会集成在一起，让电池板的安装快速又实惠。

单晶硅太阳能电池制作工艺

单晶硅太阳能电池/DSSC/PERC技术 2015-10-20 单晶硅太阳能电池 2.太阳能电池片的化学清洗工艺切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒. 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。由于SC-1是H2O2和NH4OH 的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 具体的制作工艺说明（1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。（2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将硅片表面切割损伤层除去30－50um。（3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。（4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。（5）周边刻蚀：扩散时在硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。（6）去除背面PN＋结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN＋结。（7）制作上下电极：用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极，然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。（8）制作减反射膜：为了减少入反射损失，要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ，SiO2 ，Al2O3 ，SiO ，Si3N4 ，TiO2 ，Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法，溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。（9）烧结：将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。（10）测试分档：按规定参数规范，测试分类。 生产电池片的工艺比较复杂，一般要经过硅片检测、表面制绒、扩散制结、去磷硅玻璃、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷、快速烧结和检测分装等主要步骤。本文介绍的是晶硅太阳能电池片生产的一般工艺与设备。 一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体，硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低，因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术

晶硅太阳能电池片的制作过程

晶硅太阳能电池板的制作过程 1、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为 70-85℃。为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20～25μm，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。 2、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了N型半导体和P型半导体的交界面，也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。 3、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中，通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡，使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸，以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中，POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成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。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成，主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水，热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量，反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。 4、等离子刻蚀由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的PN结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体CF4的母体分子在射频功率的激

太阳能电池背板

太阳能电池背板 1 2008年～2009年太阳电池背板需求变化预测 太阳电池背板是保护太阳电池模件的外部构件，由薄膜的种类（PET系，氟系，其他）和它的搭配元素构成，保护层无条件的与模件的样式，设计，使用场合，用途相适应，有各种各样结构样式。多数情况下，模件厂商配合自家的产品指定背板的所要求性能和规格。背板厂商与其相配合来设计模件厂商所要求的产品，但，也有模件厂商指定设计图的情况。 因为太阳电池在屋外经过长时间的使用，所以要求其具有优良的耐久性·耐候性，即使背板在温度、湿度变化和残酷的自然环境下也不老化。作为满足这个条件的薄膜，太阳电池实用化刚开始使用氟系的PVF膜。 但是，背板用的PVF膜供应商限于美国的杜邦公司，随着需求的扩大，由于供应非常紧，出现了能否稳定供应的问题，由于需求平衡的紧迫，也有价格很难下降的问题。并且，通过废弃和处理方法对环境的超载有很大的担忧，作为表明没有杂质能源的太阳电池模件，并不是最适合的。 在模件厂商中，也有不使用PVF，摸索采用带有耐久性和耐候性的背板。特别是日本国内，在模件厂商与背板厂商双方国内可能供应下使用材料，进行背板的开发，从1990年初使用长期耐久性PET薄膜代替PVF，推进向PET系背板的替换。现在，在日本国内生产背板大部分都可以看到PET系。 在日本推进PET系背板的应用背景是模件厂商各公司除了避开难供应价格高的PVF的使用外，把太阳电池安置在住宅，公寓，大楼等建筑物的屋顶，为建筑物供给部分的电力使用，这种方法是一般做法，使用环境（气象条件等）并不是很严酷，在模件上与欧洲和美国相比，使用年数短。再者，日本国内的PET薄膜厂商的技术能力也有很强的影响。 另一方面，在海外，平原和海岸等宽阔的土地上铺满很多太阳电池大规模发电设备，背板在恶劣环境中长时间自由保养与使用相适用，耐久性是必须的。因为改变长年使用习惯的材料，抵抗感很高「要是使用氟系薄膜的话就放心」，由于这种意识，到现在为止PVF系的薄膜的应用仍是主流。 最近由于模件价格降低，做为快速削减材料成本举措，展开以PET为中心的背板并打入到日本的模件厂商的海外市场，扩大其在模件厂商的市场占有率，在海外市场，非氟系背板的知名度，信赖性提升，PET系背板的应用正一点一点的增加。 背板有复合保护层的和没有复合保护层的，一般，薄膜系模件是有保护层的，结晶系模件多是没有保护层的。 结晶系模件是夹在结晶系电池的玻璃盖上和背板之间，用封装材料（主要是EVA）密封的结构，电池是几十～几百μm,封装材料大约是0.4mm～1.0mm，确保一定程度的厚度，并不是不需要高保护性。 特别是在海外市场，PVF/PET/PVF没有保护层的构造是一般的材料，在日本，为了确保PET系和PVF系有相同等的耐久性和可靠性，采用耐加水分解PET薄膜和保护薄膜搭配的构造。

单晶硅太阳能电池详细工艺

单晶硅太阳能电池 1.基本结构 2.太阳能电池片的化学清洗工艺 切片要求：①切割精度高、表面平行度高、翘曲度和厚度公差小。②断面完整性好，消除拉丝、刀痕和微裂纹。③提高成品率，缩小刀(钢丝)切缝，降低原材料损耗。④提高切割速度，实现自动化切割。 具体来说太阳能硅片表面沾污大致可分为三类： 1、有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。 2、颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 3、金属离子沾污：该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类：（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。

1、用 H2O2作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 2、用无害的小直径强正离子（如H+），一般用HCL作为H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。 3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 由于SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH 的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除；同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。 另外SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 3.太阳能电池片制作工艺流程图 具体的制作工艺说明 （1）切片：采用多线切割，将硅棒切割成正方形的硅片。 （2）清洗：用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸（或碱）溶液将 硅片表面切割损伤层除去30－50um。 （3）制备绒面：用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备 绒面。 （4）磷扩散：采用涂布源（或液态源，或固态氮化磷片状源）进行 扩散，制成PN＋结，结深一般为0.3－0.5um。

晶硅太阳能电池的特点和种类

晶体硅太阳能电池的种类及特点 太阳能电池已经有30多年的发展历史。目前世界各国研制的硅太阳能电池种类繁多，；主要系列有单晶、多晶、非晶硅几种。其中单晶硅太阳能电池占50％，多晶硅电池占20％、非晶占30％。我国光伏发电发展需解决的关键问题。太阳能光伏发电发展的瓶颈 是成本高。为此，需加大研发力度，集中在降低成本和提高效率的关键技术上有所突破，主要包括：a)晶体硅电池技术。降低太阳硅材料的制备成本：开发专门用于晶体硅太阳 能电池的硅材料，是生产高效和低成本太阳电池的基本条件；同时实现硅材料国产化和 提高性能，从产业链的源头，抓好降低成本工作。提高电池／组件转换效率：高效钝化 技术，高效陷光技术，选择性发射区，背表面场，细栅或者单面技术，封装材料的最佳 折射率等高效封装技术等。光伏技术的发展以薄膜电池为方向，高效率、高稳定性、低 成本是光伏电池发展的基本原则。 单晶硅在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，也是最具 活力的研究领域。而硅材料太阳能电池无疑是市场的主体，硅基(多晶硅、单晶硅)太阳 能电池占80％以上，每年全世界需消费硅材料3000t左右。生产太阳能电池用单晶硅， 虽然利润比较低，但是市场需求量大，供不应求，如果进行规模化生产，其利润仍然很 可观。目前，中国拟建和在建的太阳能电池生产线每年将需要680多吨的太阳能电池用 多晶硅和单晶硅材料，其中单晶硅400多吨，而且，需求量还以每年15％～20％的增长 率快速增长。硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池在实验室里最高的转换效率为23％，而规模生产的单晶硅太阳能电池，其效率为15％，技术也最为成熟。高性能单晶 硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成熟的加工处理工艺基础上的。现在单晶硅 的电池工艺已近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂 等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。提高转化效率 主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳 能系统研究所保持着世界领先水平。该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制 成倒金字塔结构。通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得 的电池转化效率超过23％。单晶硅具有完整的金刚石结构。通过掺杂得到n，P型单晶硅，进而制备出p／n结、二极管及晶体管，从而使硅材料有了真正的用途。单晶硅太阳能电 池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶 硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度 降低其成本是非常困难的。 多晶硅众所周知，利用太阳能有许多优点，光伏发电将为人类提供主要的能源，但 目前来讲，要使太阳能发电具有较大的市场，被广大的消费者接受，提高太阳电池的光 电转换效率，降低生产成本应该是我们追求的最大目标，从目前国际太阳电池的发展过 程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合 1

太阳能电池板标准测试方法

太阳能电池板标准测试方法 (2011-03-14 21:30:56) 转载 标签： 杂谈 太阳能电池板标准测试方法 （模拟太阳能光） 一、开路电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为开路电压； 二、短路电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为短路电流； 三、工作电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，正负极并联一个相对应的电阻，（电阻值的计算：R=U/I），测试值为工作电压； 四、工作电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，串联一个相对应的电阻，（电阻值的计算：R=U/I），测试值为工作电流。 问:太阳能电池板在阴天或日光灯下能产生电吗? 答:准确的说法是产生很小的电流.基本上可以说是忽略不计. 问:在白炽灯下或阳光下能产生多大电流? 答:在白炽灯下距离远近都是有差别的.同样阳光下上午,中午,下午,产生的电流也是不同的. 问:太阳能测试标准是什么?在白炽灯下多大灯泡多远距离测试算标准呢?

答:太阳能测试标准光照强度为:40000LUX,温度:25度.我们做过测试一般 白炽灯100W, 距离0.5-1CM,这样测试和标准测试相差不大. 问:太阳能电池板寿命是多长时间? 答:一般封装方式不同使用寿命会不同,一般钢化玻璃/铝合金外框封装寿命20年以上.环氧树脂封装15年以上. 问:为什么太阳能电池在太阳底下和出厂测试参数不同? 答: 99%工厂用流明计测出的是光通量的数值.但是实际上太阳能电池板是根据照度来转换电能的，照度越强功率值越大 太阳能电池和电池板测试解决方案 已有 158 次阅读2011-6-25 11:51|个人分类:光伏文档|关键词:解决方案太阳能电池电池板 迅速增长的太阳能产业对太阳能电池及电池板测试有极为紧迫的需要。如今的解决方案大体又有两种： 一是全套专用的系统， 二是利用现有标准化仪器及软件进行系统集成。集成的方案能建造更低成本的测试系统，并可根据测试要求的变化修改测试系统。例如，如果您的测试要求更高精度或更宽电流范围，需要更换的就只是测试系统中的个别仪器，而不是整个系统。此外，标准化的硬件和软件也可用于其它的测试系统。太阳能电池在研发、质量保证和生产中都需要测试。虽然对于不同的行业和应用，如用于太空或在地面上，测量精度、速度和参数的重要性会有不同，但有一些在任何测试环境都必

光伏组件背板

用于组件背面，组件背表面的关键特征是它必须具有很低的热阻，并且必须阻止水或者水蒸汽的进入，对电池起保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。一般具有三层结构，外层保护层，具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为具有良好的绝缘性能，内层和EVA具有良好的粘接性能。背板是光伏组件一个非常重要的组成部分，用来抵御恶劣环境对组件造成伤害，确保组件使用寿命。 一、背板的结构及、性能、使用、运输事项 ①、可分为：TPT、TPE、和PET/聚烯烃结构。其中T指美国杜邦公司的聚氟乙烯（PVF）薄膜，其商品名为Tedlar。P指双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，即PET薄膜，又名聚酯薄膜或涤纶薄膜。E指乙烯-醋酸乙烯树脂EVA。聚烯烃指各种以碳碳结构为主链的塑料。在各个注明的结构层之间使用合适的胶粘接复合而成太阳能电池背板。1.1.4 T PT背板TPT（聚氟乙烯复合膜），用在组件背面，作为背面保护封装材料。厚度0.17mm，纵向收缩率不大于1.5%，用于封装的TPT至少应该有三层结构：外层保护层pVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA 具有良好的粘接性能。封装用Tedlar必须保持清洁，不得沾污或受潮，特别是内层不得用手指直接接触，以免影响EVA的粘接强度。TPT背板由PVF（聚氟乙烯薄膜）-PET（聚脂薄膜）-PVF三层薄膜构成的背膜，简称TPT；TPT有三层结构：外层保护层PVF 具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF 经表面处理和EVA 具有良好的粘接性能。

TPT必须保持清洁，不得沾污或受潮，特别是内层不得用手指直接接触，以免影响和EVA 的粘接强度。 太阳电池的背面覆盖物—氟塑料膜为白色，对阳光起反射作用，因此对组件的效率略有提高，并因其具有较高的红外发射率，还可降低组件的工作温度，也有利于提高组件的效率。 当然TPT背板具有良好的耐候性、极佳的机械性能、延展性、耐老化、耐腐蚀、不透气，以及耐众多化学品、溶剂和着色剂的腐蚀。有出色的抗老化性能并在很宽的温度范围内保持了韧性和弯曲性。提高组件的效率。增强组件的抗渗水性。对组件背部起到了很好密封保护作用，延长了组件的使用寿命；提高了组件的绝缘性能。 背板的运输 TPT背膜应避光、避热、避潮运输，平整堆放。背膜的最佳贮存条件：放在恒温、恒湿的仓库内，其温度在0-40℃之间，相对湿度小于60%。避免阳光直照，不得靠近有加热设备或有灰尘等污染的地方，并应注意防火。保质期为12月。

高效晶体硅太阳能电池介绍

高效晶体硅太阳电池简介（1） PERC电池是澳大利亚新南威尔士大学光伏器件实验室最早研究 的高效电池。它的结构如图2-13a所示，正面采用倒金字塔结构，进行双面钝化，背电极通过一些分离很远的小孔贯穿钝化层与衬底接触，这样制备的电池最高效率可达到23.2％[26]。由于背电极是通过一些小孔直接和衬底相接触的，所以此处没能实现钝化。为了尽可能降低此处的载流子复合，所设计的孔间距要远大于衬底的厚度才可。然而孔间距的增大又使得横向电阻增加（因为载流子要横向长距离传输才能到达此处），从而导致电池的填充因子降低。另外，在轻掺杂的衬底上实现电极的欧姆接触非常困难，这就限制了高效PERC电池衬底材料只能选用电阻率低于0.5 Ωcm以下的硅材料。 为了进一步改善PERC电池性能，该实验室设想了在电池的背面增加定域掺杂，即在电极与衬底的接触孔处进行浓硼掺杂。这种想法早已有人提出，但是最大的困难是掺杂工艺的实现，因为当时所采用的固态源进行硼掺杂后载流子寿命会有很大降低。后来在实验过程中发现采用液态源BBr3进行硼掺杂对硅片的载流子寿命影响较小，并且可以和利用TCA制备钝化层的工艺有很好的匹配。1990年在PERC结构和工艺的基础上，J.Zhao在电池的背面接触孔处采用了BBr3定域扩散制备出PERL电池，结构如图2.13b所示[27]。定域掺硼的温度为900 ℃，时间为20 min，随后采用了drive-in step技术（1070 ℃，2 h）。经过这样处理后背面接触孔处的薄层电阻可降到20 Ω/□以下。孔间距离也进行了调整，由2 mm缩短为250 μm，大大减少了横

向电阻。如此，在0.5 Ωcm和2 Ωcm的p型硅片上制作的4 cm2的PERL电池的效率可达23-24％，比采用同样硅片制作的PERC电池性能有较大提高。 1993年该课题组对PERL电池进行改善，使其效率提高到24％，1998年再次提高到24.4％，2001年达到24.7％，创造了世界最高记录。这种PERL电池取得高效的原因是[28]：（1）正面采光面为倒金字塔结构，结合背电极反射器，形成了优异的光陷阱结构；（2）在正面上蒸镀了MgF2/ZnS双层减反射膜，进一步降低了表面反射；（3）正面与背面的氧化层均采用TCA工艺（三氯乙烯工艺）生长高质量的氧化层，降低了表面复合；（4）为了和双层减反射膜很好配合，正面氧化硅层要求很薄，但是随着氧化层的减薄，电池的开路电压和短路电流又会降低。为了解决这个矛盾，相对于以前的研究，增加了“alneal”工艺，即在正面的氧化层上蒸镀铝膜，然后在370 ℃的合成气氛中退火30 min，最后用磷酸腐蚀掉这层铝膜。经过“alneal”工艺后，载流子寿命和开路电压都得到较大提高，而与正面氧化层的厚度关系不大。这种工艺的原理是，在一定温度下，铝和氧化物中OH-离子发生反应产生了原子氢，在Si/SiO2的界面处对一些悬挂键进行钝化。（5）电池的背电场通过定域掺杂形成，掺杂的温度和时间至关重要，对实现定域掺杂的接触孔的设计也非常重要，因为这关系到能否在整个背面形成背电场以及体串联电阻的大小。在这个电池中浓硼扩散区面积为30 μm×30 μm，接触孔的面积为10 μm ×10 μm，孔间距为250 μm，浓硼扩散区的面积仅占背面积的1.44%。定域扩散

太阳能电池板标准测试方法

太阳能电池板标准测试方法（模拟太阳能光） 一、开路电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为开路电压； 二、短路电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，直接测试值为短路电流； 三、工作电压：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，正负极并联一个相对应的电阻，（电阻 值的计算：R=U/I），测试值为工作电压； 四、工作电流：用500W的卤钨灯，0～250V的交流变压器，光强设定为3.8~4.0万LUX，灯与测试平台的距离大约为15-20CM，串联一个相对应的电阻，（电阻值的计算：R=U/I），测试值为工作电流。 问:太阳能电池板在阴天或日光灯下能产生电吗? 答:准确的说法是产生很小的电流.基本上可以说是忽略不计. 问:在白炽灯下或阳光下能产生多大电流? 答:在白炽灯下距离远近都是有差别的.同样阳光下上午,中午,下午,产生的电流也是不同的. 问:太阳能测试标准是什么?在白炽灯下多大灯泡多远距离测试算标准呢? 答:太阳能测试标准光照强度为:40000LUX,温度:25度.我们做过测试一般白炽灯100W, 距离0.5-1CM,这样测试和标准测试相差不大. 问:太阳能电池板寿命是多长时间? 答:一般封装方式不同使用寿命会不同,一般钢化玻璃/铝合金外框封装寿命20年以上. 环氧树脂封装15年以上. 问:为什么太阳能电池在太阳底下和出厂测试参数不同? 答: 99%工厂用流明计测出的是光通量的数值.但是实际上太阳能电池板是根据照度来 转换电能的，照度越强功率值越大 迅速增长的太阳能产业对太阳能电池及电池板测试有极为紧迫的需要。如今的解决方 案大体又有两种：一是全套专用的系统，二是利用现有标准化仪器及软件进行系统 集成。集成的方案能建造更低成本的测试系统，并可根据测试要求的变化修改测试系统。例如，如果您的测试要求更高精度或更宽电流范围，需要更换的就只是测试系统 中的个别仪器，而不是整个系统。此外，标准化的硬件和软件也可用于其它的测试系统。太阳能电池在研发、质量保证和生产中都需要测试。虽然对于不同的行业和应用，

太阳能组件背板常见问题

太阳能背板常见问题及分析 尽管目前全球太阳能光伏市场处于产能过剩时期，但是每年的太阳能光伏电站的装机量还是在快速的发展。人们对于太阳能组件的认识也慢慢地开始全面起来。太阳能组件一般需要投放在自然环境中，历经风吹雨打各种环境。背板作为组件的"后宫"卫士要对各种环境有一定的防御能力。 一、前言 目前市场中出现的背板的种类比较多，但是前提必须具有可靠的绝缘性、阻水性、耐老化性。不同厂家、不同结构出现不同的命名方法，例如：TPT、TPE、KPK、KPE、AAA、PET、PET- PET 、PPE.FPF 、FPE 等等不同的背板结构名称。 其中:T：指杜邦公司的聚氟乙烯（PVF）薄膜，商品名为Tedlar。K：指Arkema公司生产的PVDF专利商标名为K (Kynar)。P：指PET薄膜--聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(背板的骨架）。E：指EVA(VA含量较低）,或者聚烯烃PO。A: 改性聚酰胺（简称PA ,Nylon）Isovolta开发有AAA结构背板。F：指氟碳涂料: PTFE(聚四氟乙烯)涂料; PVDF(聚偏氟乙烯)涂料; FEVE 氟乙烯与乙烯基醚的共聚物. 当然很多涂料型背板厂家为了强调自己产品的质量好，也自称F为"T"。 二、常见背板出现问题 1、黄变 在太阳能光伏组件层压过程中，使用两层胶膜对太阳能电池进行粘接，使得太阳能电池与玻璃和背板合为一体。两层胶膜一般会有一层需要将短波紫外线进行截止。而背板本身对紫外光300nm-380nm的耐紫外强度有一定抵抗能力，但是部分背板在紫外光的照射下还是会发生黄变，导致背板层的分子组成部分被破坏，背板的整体性能下降，同时背板的反射率降低，影响组件的整体输出。含氟材料在没有经过其他处理时本身有耐紫外的能力。如果两层胶膜均没有将短波紫外线进行截止，紫外线会直接导致位于底层的背板变黄。 产生影响：首先会使组件的外观很不美观，另外黄变后的背板会减少对太阳光的反射，进而会影响太阳能电池对太阳光的吸收效果，最终降低组件的功率输出。 2、背板鼓包 电池片存在热斑的位置以及隐形胶带位置都容易出现背板鼓包，尤其在两个位置出现重叠的情况下更加容易出现背板鼓包，主要是温度高导致材料气化所致。组件在应用过程中，电池片本身吸收的太阳光会有一部分转变成热能，造成组件内部温度升高，EVA内的紫外吸收剂将吸收的紫外光转换成一部分热能，散发到组件内部。一般来讲正常组件的工作温度在70℃-80℃之间，根据测试数据证明，温度升高会对组件的功率输出造成影响，组件本身的温度每升高1℃，组件的输出功率会相应的减少约1W，因此在背板材料在选型过程中应考虑背板材料的热传导系数。热传导系数和背板本身的基材和成分组成有关，热量主要靠介质传导。 采取措施：在电池片投入时，保证投入电池片都是合格的，在标准内的电池片，焊接过程中要避免出现开焊、虚焊等情况，敷设时要按照图纸粘贴隐形胶带。 3、背板条下气泡 产生原因：背板条造成汇流带之间存在较大梯度，敷设员工没有将EVA条放到位，造成EVA没有很好地进行填充。 造成影响：在组件后期使用过程中，气泡会逐渐扩大以及气泡周围的材料会氧化变质，大大地影响组件的使用寿命。 4、背板划伤 产生原因：原材料本身所自带的问题，在原材料检验过程中没有发现，直接进入生产车间；敷设后的层压件在传输线上运输时，传输线上尖锐物品对背板造成划口；修边人员在修边过程中对背板引起的伤害。