文档介绍：一,基础知识(1)太阳能电池得发电原理太阳能电池就是利用半导体材料得光电效应,将太阳能转换成电能得装置、●半导体得光电效应所有得物质均有原子组成,原子由原子核与围绕原子核旋转得电子组成、半导体材料在正常状态下,原子核与电子紧密结合(处于非导体状态),但在某种外界因素得刺激下,原子核与电子得结合力降低,电子摆脱原子核得束搏,成为自由电子、光激励核 核电子 空穴 电子●PN结合型太阳能电池电子对太阳能电池就是由P型半导体与N型半导体结合而成,N型半导体中含有较多得空穴,而P型半导体中含有较多得电子,当P型与N型半导体结合时在结合处会形成电势当芯片在受光过程中,带正电得空穴往P型区移动,带负电子得电子往N型区移动,在接上连线与负载后,就形成电流、、-+- N型PN结+-++ -+-+-N区------PN结合+-++-+-+-电势 ++++++P区-+- P型(2)太阳能电池种类硅半导体结晶类非晶类单晶硅电池多晶硅电池非晶硅电池转换效率:17%转换效率:14%转换效率:67%空间用民用民用民用太阳能电池35族化合物电池转换效率:24%空间用化合物半导体26族化合物电池转换效率:10% 民用136族化合物电池转换效率:8%※在现在得太阳能电池产品中,以硅半导体材料为主,其中又以单晶硅与多晶硅为代表、由于其原材料得广泛性,较高得转换效率与可靠性,被市场广泛接受、非晶硅在民用产品上也有广泛得应用(如电子手表,计算器等),但就是它得稳定性与转换效率劣于结晶类半导体材料、化合物太阳能电池由于其材料得稀有性与部分材料具有公害,现阶段未被市场广泛采用、※现在太阳能电池得主流产品得材料就是半导体硅,就是现代电子工业得必不可少得材料,同时以氧化状态得硅原料就是世界上第二大得储藏物质、※京瓷公司早在上世纪得八十年代就认识到多晶硅太阳能电池得光阔前景与美好未来,率先开启多晶硅太阳能电池得工业化生产大门、现在已经就是行业得龙头,同时多晶硅太阳能电池也结晶类太阳能电池得主流产品(太阳能电池得70%以上)、(3)多晶硅太阳能电池得制造方法铸2造工艺 高温冶炼(1400度以上)将经过还原后得金属硅原料注入铸造炉内,同时注入硅烷气体在高温熔化得同时进行化学反冷却成锭基片厚度(220微米)破锭(150mm*155mm) 切片(线切割)PN结合(正面N极,反面P极)减反膜形成芯片工艺N极烧结 电极印刷(正反通过电极,汇集电压芯片串,并联,形成设计需要得电流(一片芯片得电封装工艺组配叠片层压玻璃(防冲EVA(缓冲)芯片(发电)EVA(缓冲)背垫(防湿)模拟光源,输出测试边框安装(4)太阳能电池关连得名称与含义●转换效率太阳能电池得转换效率就是指电池将接收到得光能转换成电能得比率输出功率转换效率 = 100%太阳能电池板被照射得太阳能※标准测试状态由于太阳能电池得输出受太阳能得辐射强度,温度等自然条件得影响,为了表述太阳能电池得输出与评价其性能,设定在太阳能电池板得表面温度为25度,太阳能辐射强度为1000w/㎡、分光分布AM1、5得模拟光源条件下得测试为标准测试状态、大气层AM1θ=90度AM1、5(标准测定状态)地面θ=41、8度分光分布小知识晶硅类理论转换效率极限为29%,而现在得太阳能电池得转换效率为17%~19%,因此,太阳能电池得技术上还有很大得发展空间、●太阳能电池输出特性【太阳能电池电流电压特性(IV曲线)】短路电流Isc最佳输出动作电流电流 Ipm最大输出动作电压Vpm最佳动作点最大输出最大输出(PM):最大输出电压(Vpm)最大输出电流(Ipm)开路电压(Voc):开路状态得太阳能电池端子间得电压短路电流(Isc):太阳能电池端子间得短路电流最大输出电压(Vpm):最大输出状态时得动作电压最大输出电流(Ipm):最大输出状态时得动作电流电压 开路电压Voc【日照强度变化与IV曲线】 【温度变化与IV曲线】1000W/㎡0度25度50度75度800W/㎡600W/㎡电流 电流400W/㎡电压 电压【日照强度—最大输出特性】 【温度最大输出特性】最大输出% 日照强度(W/㎡)最大输出% 温度(度)●太阳能电池得短路电流与日照强度成正比●太阳能电池对环境得贡献①对防止地球温暖化,减轻对地球环境得贡献●太阳能电池得输出随着池片得表面温度上升而下降,●输出随着季节得温度变化而变化●在同一日照强度下,冬天得输出比夏天高从太阳能发电系统排放得二氧化碳,即使就是考虑其生产过程得排放量,也绝对少于传统得燃料发电设备,就是防止地球温暖化得环保设备、同时在发电时,不排放氧化硫,氧化氮等污染物,减轻了对环境得压力、例:3kW太阳能发电系统对环境污染物得削减量Co2NOxSOx石油替代量:729L/年减排放CO2能力:540kgC/年森林面积换算