文档介绍：太阳能电池生产工艺改进措施的分析
刘红军张峰摘要:光伏发电的核心组件——太阳能电池,这个核心组件的工作状态直接决定着光伏发电系统能否成功正常运行的关键。我们可以从太阳能电池组的材料、设计以及生产工艺上几方面着手分析,只有不太阳能电池生产工艺改进措施的分析
刘红军张峰摘要:光伏发电的核心组件——太阳能电池,这个核心组件的工作状态直接决定着光伏发电系统能否成功正常运行的关键。我们可以从太阳能电池组的材料、设计以及生产工艺上几方面着手分析,只有不断在生产过程中发现和改进太阳能电池出现的缺陷,才能提升太阳能电池在光伏发电系统中的工作效率。本文以太阳能电池的生产工艺和生产过程中可能出现的缺陷,并就分析结果提出改进措施。
关键词:电池;太阳能;缺陷;改进
太阳能电池是在光能转化电能过程中扮演重要角色的一种光电转换器件,目前世界上主要的太阳能电池材料有主要有5种,分别是晶体硅、非晶/单晶异质结、非晶硅薄膜、碲化镉薄膜及铜铟硒薄膜等。目前我国生产的的太阳能电池材料多为单晶,光伏电池技术水平仍处于发展阶段[1]。采用其它新型材料、技术生产的太阳能电池也不断的在市场推出。太阳能电池组在生产中尚存在一些缺陷,如何发现并及时改进工艺上的缺陷是太阳能电池行业重要课题之一。
1 太阳能电池研发生产现状
当前,我国太阳能市场上出售的电池材料以单晶硅为主。但是单晶硅电池在生产过程中能耗较大,有些专家更是直言生产单晶硅电池产生的能耗大于单晶硅能转化的太阳能资源,认为单晶硅没有应用价值。相关的研究做过估计,单晶硅的服务年限大于10年的时候,其捕获太阳能的能量才能大于生产时所消耗的能量[2]。单晶硅的制作需要还原石英砂,将石英砂融化后拉单晶便可以获得。整个生产过程消耗大量能量,并产生较多的有毒有害物质,对环境损害较大。
2 组件中的主要缺陷分析及改进措施
太阳能转化为电能主要是通过光电转换来完成的,其使用寿命主要取决于组件封装的质量,Si片基本特点是易碎,已经破损的电池单元直接影响着电池板的输出功率与使用寿命,大大降低电池组件的可靠性。
断栅
断栅的产生引起电流效率降低,光谱响应受到了严重影响,电池片的转换效率明显降低。在层压流程中假如未分选出断栅电池片,电池片完成层压工序之后,会沿着栅线方向出现严重断栅现象。轻微的断栅对电池组件产生影响不大,可以降低电池组的销售价格、档次来进行出售。当断栅十分严重时,直接影响了电池片的输出电流,引起电池片的热斑效应,就会对整个组件电性能造成影响。
断栅的出现有两种原因,第一是由于电池片自身的缺陷引起的,第二是电池片受到外力因素破坏,例如在分选电池片的流程中,工作人员甩动电池片的力度过大或者使电池片之间产生了较大程度摩擦[3]。
当出现断栅时,需要将相关的缺陷信息及时向生产部门反映,并对材料的配比做出相应的调整,同时根据需要调整或者更换网版。电池片分选作业需要更为专业化,规范相关的生产工艺。
气泡
生产中出现的气泡分为两种,第一中出现在层压过程中,第二种出现在组件使用过程中。层压中的气泡会对太阳能电池组的外观与寿命造成影响。气泡在外界热量的作用下膨胀,使得很多气泡逐渐连通在一起。一段时间后,扩大的脱层缺陷影