太阳能电池生产工艺原理精选PPT.ppt
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1、关于太阳能关于太阳能电池生池生产工工艺原理原理第1页,讲稿共64张,创作于星期日气候变暖、南极空洞、生态失衡、环境恶化气候变暖、南极空洞、生态失衡、环境恶化过度排放的废水、废气、废渣让我们的地球不堪重负。过度排放的废水、废气、废渣让我们的地球不堪重负。全球变暖是一个毋庸置疑的事实,而且正在加速变暖。研究发现,全球平均温度已升高全球变暖是一个毋庸置疑的事实,而且正在加速变暖。研究发现,全球平均温度已升高0.30.6摄氏度,摄氏度,其中其中11个最暖的年份发生在个最暖的年份发生在80年代中期以后。全球变暖已经带来冰川消退、海平面上升、荒漠化等年代中期以后。全球变暖已经带来冰川消退、海平面上升、荒漠
2、化等等非常严重的后果,还给生态和农业带来严重影响。等非常严重的后果,还给生态和农业带来严重影响。漫画:明天我们去哪里?漫画:明天我们去哪里?第2页,讲稿共64张,创作于星期日产品介绍产品介绍第3页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池结构太阳电池结构正电极正电极铝背场铝背场负电极主栅线负电极主栅线负电极子栅线负电极子栅线第4页,讲稿共64张,创作于星期日航航天天技技术术第5页,讲稿共64张,创作于星期日远距离工业应用远距离工业应用第6页,讲稿共64张,创作于星期日边远地区居民边远地区居民第7页,讲稿共64张,创作于星期日太阳能电池并网发电系统太阳能电池并网发电系统第8页,讲稿共64张,创作于星期
3、日目录目录引言太阳能辐射太阳电池的设计和制造太阳电池结构和工作过程太阳电池的电性能第9页,讲稿共64张,创作于星期日一、引言太阳电池 将太阳光能直接转换为电能的 半导体器件种类种类硅太阳电池硅太阳电池1)Si太阳电池太阳电池1)单晶硅片单晶硅片2)GaAs太阳电池太阳电池(砷化镓)砷化镓)2)多晶硅片多晶硅片3)染料敏化电池染料敏化电池3)非晶硅薄膜非晶硅薄膜4)Cu2S电池电池4)多晶硅薄膜多晶硅薄膜第10页,讲稿共64张,创作于星期日二、太阳能辐射二、太阳能辐射1、太阳辐射能的来源、太阳辐射能的来源电磁辐射电磁辐射第11页,讲稿共64张,创作于星期日 大气层对太阳辐射的影响大气层对太阳辐射
4、的影响大气大气质量质量太阳光线通过大气层的路程对到达地球太阳光线通过大气层的路程对到达地球表面的太阳辐射的影响表面的太阳辐射的影响AM0地球大气层外的太阳辐射地球大气层外的太阳辐射AM1穿过穿过1个大气层的太阳辐射(太阳入射角为个大气层的太阳辐射(太阳入射角为0)AM1.5太阳入射角为太阳入射角为48的太阳辐射的太阳辐射 第12页,讲稿共64张,创作于星期日 太阳辐射穿过大气层的情况太阳辐射穿过大气层的情况AM0AM1.5第13页,讲稿共64张,创作于星期日 Junction第14页,讲稿共64张,创作于星期日 太阳电池的工作过程太阳电池的工作过程 光生伏特效应光生伏特效应光生伏特效应光生伏特
5、效应Scell-吸收光子,产生电子空穴对吸收光子,产生电子空穴对-电子空穴对被内建电场分离,在电子空穴对被内建电场分离,在PN结两端产生电势结两端产生电势-将将PN结用导线连接,形成电流结用导线连接,形成电流-在太阳电池两端连接负载,实现了将光能向电能的在太阳电池两端连接负载,实现了将光能向电能的 转换转换第15页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池等效电路图太阳电池等效电路图第16页,讲稿共64张,创作于星期日串联电阻(串联电阻(Rs s)硅材料体电阻 金属电极电阻金属与硅的接触电阻第17页,讲稿共64张,创作于星期日并联电阻并联电阻(Rshsh)边缘漏电边缘漏电体内杂质和微观缺陷体内杂质和
6、微观缺陷PN结局部短路结局部短路第18页,讲稿共64张,创作于星期日温度对太阳电池的影响温度对太阳电池的影响电流温度系数:0.1%电压温度系数:-0.4%(-2.3mV/)曲线125曲线235 12第19页,讲稿共64张,创作于星期日光强对太阳电池的影响光强对太阳电池的影响 12曲线11个太阳曲线20.5个太阳第20页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池电性能参数太阳电池电性能参数Isc,Uoc,Eff,FF,Rs,Rsh,Isc:电池面积、光强、温度Voc:光强、温度FF:串联电阻、并联电阻第21页,讲稿共64张,创作于星期日电性能测试电性能测试光强:1000W/m2光谱分布:AM1.5电池
7、温度:25第22页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池的设计太阳电池的设计光生载流子的收集几率光生载流子的收集几率结深结深电极设计(使电阻损耗最小)电极设计(使电阻损耗最小)减反射膜的厚度和折射率减反射膜的厚度和折射率第23页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池的光谱响应太阳电池的光谱响应ABSDEPTHABSDEPTH 被收集的载流子数与入射光子数之比被收集的载流子数与入射光子数之比被收集的载流子数与入射光子数之比被收集的载流子数与入射光子数之比第24页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池性能和质量分析太阳电池性能和质量分析短路电流短路电流减反射膜、基区扩散长度、减反射膜、基区扩散长度、结的
8、质量、损伤层结的质量、损伤层开路电压开路电压边缘腐蚀不够、边缘腐蚀不够、PN结不良结不良填充因子填充因子方块电阻、欧姆接触方块电阻、欧姆接触第25页,讲稿共64张,创作于星期日硅片的制造过程硅片的制造过程Scrnprt第26页,讲稿共64张,创作于星期日硅片尺寸硅片尺寸103103()单晶单晶125125()单晶单晶125125()多晶多晶150150()多晶多晶156156()单晶单晶156156()多晶多晶在整个晶体内,原子都是周期性的规则排列,称之为单晶。由许多取向不同的单晶颗粒杂乱地排列在一起的固体称为多晶。第27页,讲稿共64张,创作于星期日电池片生产流程电池片生产流程装片制绒化学清
9、洗扩散刻蚀装片制绒化学清洗扩散刻蚀去磷硅玻璃去磷硅玻璃PECVDPECVD丝网印刷丝网印刷烧结分类检测包装烧结分类检测包装第28页,讲稿共64张,创作于星期日单晶电池片生产过程单晶电池片生产过程制绒清洗甩干扩散刻蚀和去磷硅玻璃刻蚀和去磷硅玻璃PECVD丝网印刷背电极丝网印刷背电场丝网印刷正面电极分类检测包装原始硅片第29页,讲稿共64张,创作于星期日多晶电池片生产过程多晶电池片生产过程原始硅片制绒清洗和甩干扩散刻蚀和去磷硅玻璃刻蚀和去磷硅玻璃PECVD丝网印刷背电极丝网印刷正电极分类检测包装丝网印刷背电场第30页,讲稿共64张,创作于星期日清洗间清洗间制绒制绒制绒制绒甩干甩干甩干甩干观察绒面观
10、察绒面检验硅片尺寸检验硅片尺寸测厚度测厚度测厚度测厚度称重称重称重称重清洗清洗清洗清洗 装片装片装片装片第31页,讲稿共64张,创作于星期日装片装片 1 1、检验职责:、检验职责:、检验职责:、检验职责:懂得各确认硅片包装是否破损、确认在制品数量、确认硅片内包装是否破损懂得各确认硅片包装是否破损、确认在制品数量、确认硅片内包装是否破损懂得各确认硅片包装是否破损、确认在制品数量、确认硅片内包装是否破损懂得各确认硅片包装是否破损、确认在制品数量、确认硅片内包装是否破损 及包装盒数、确认包装标签信息与配料单信息是否一致、硅片外观检测。及包装盒数、确认包装标签信息与配料单信息是否一致、硅片外观检测。及
11、包装盒数、确认包装标签信息与配料单信息是否一致、硅片外观检测。及包装盒数、确认包装标签信息与配料单信息是否一致、硅片外观检测。、装片要点:、装片要点:、装片要点:、装片要点:带一次性手套、承载盒下面垫海绵条、将硅片捻成扇形插片、区分不良品、带一次性手套、承载盒下面垫海绵条、将硅片捻成扇形插片、区分不良品、带一次性手套、承载盒下面垫海绵条、将硅片捻成扇形插片、区分不良品、带一次性手套、承载盒下面垫海绵条、将硅片捻成扇形插片、区分不良品、放置不良品、纪录表单放置不良品、纪录表单放置不良品、纪录表单放置不良品、纪录表单能发现生产过程中的各种问题,并及时向上级汇报,争取在第一时间内解决问题。能发现生产
12、过程中的各种问题,并及时向上级汇报,争取在第一时间内解决问题。与组员团结协作,空闲时帮助其他组员完成工作,共创有意义的工作环境。与组员团结协作,空闲时帮助其他组员完成工作,共创有意义的工作环境。第32页,讲稿共64张,创作于星期日制绒岗位须知与步骤制绒岗位须知与步骤制绒须知:制绒须知:了解清洗间使用的各种原辅料的特性(包括:硅片、了解清洗间使用的各种原辅料的特性(包括:硅片、HF酸、酸、HCL酸、铬酸、酒精、酸、铬酸、酒精、硅酸钠),做到能正确辨别、正确使用。硅酸钠),做到能正确辨别、正确使用。懂得各种溶液的配备及生产过程中的正确防护。懂得各种溶液的配备及生产过程中的正确防护。保证送入扩散间的
13、硅片与相应的流程卡一一对应,而且数据准确。保证送入扩散间的硅片与相应的流程卡一一对应,而且数据准确。懂得各懂得各操作记录操作记录及及工序流程卡工序流程卡的正确填写,确保生产过程中的统计准确。的正确填写,确保生产过程中的统计准确。制绒步骤:制绒步骤:佩带防护眼镜、口罩、手套花篮准备将硅片防入花篮机器上料开始制绒佩带防护眼镜、口罩、手套花篮准备将硅片防入花篮机器上料开始制绒制绒分钟开启制绒槽盖抽检一片目视制绒效果(有无白斑)将硅片制绒分钟开启制绒槽盖抽检一片目视制绒效果(有无白斑)将硅片放入槽中关闭槽盖放入水槽抽检一片氮气枪吹干电子显微镜观察绒面放入槽中关闭槽盖放入水槽抽检一片氮气枪吹干电子显微镜
14、观察绒面将硅片放入水槽开启制绒槽化学品加液关闭制绒槽盖制绒完毕填写表将硅片放入水槽开启制绒槽化学品加液关闭制绒槽盖制绒完毕填写表单单单晶制绒:用碱腐蚀单晶制绒:用碱腐蚀多晶制绒:用酸腐蚀多晶制绒:用酸腐蚀制绒作用:制绒作用:减少反射,增强对太阳光的吸收减少反射,增强对太阳光的吸收减少反射,增强对太阳光的吸收减少反射,增强对太阳光的吸收。第33页,讲稿共64张,创作于星期日单晶制绒的原理:单晶制绒的原理:硅的各向异性腐蚀,在不同的晶向上的腐蚀速度不一致,硅的各向异性腐蚀,在不同的晶向上的腐蚀速度不一致,在在100面上的腐蚀速率与面上的腐蚀速率与111面上的腐蚀速率面上的腐蚀速率R111的比的比值
15、值R100:R111在一定的弱碱溶液中可以达到在一定的弱碱溶液中可以达到500反应方程式:反应方程式:2NaOH+Si+H2O=Na2SiO3+2H2第34页,讲稿共64张,创作于星期日太阳电池制造过程太阳电池制造过程-化学清洗化学清洗HCL去除硅片表面的金去除硅片表面的金属离子属离子HF去除硅片表面的去除硅片表面的氧氧化物化物P P型半导体硅型半导体硅型半导体硅型半导体硅第35页,讲稿共64张,创作于星期日单晶的各种形貌单晶的各种形貌单晶原始形貌(单晶原始形貌(500倍)倍)单晶绒面单晶绒面(500倍倍)单晶绒面(单晶绒面(SEM)多晶绒面(多晶绒面(SEM)第36页,讲稿共64张,创作于星
16、期日扩散间扩散间取片取片取片取片拿石英舟拿石英舟拿石英舟拿石英舟上桨上桨上桨上桨装片装片装片装片进炉进炉进炉进炉设置参数设置参数设置参数设置参数测测测测片片片片取取取取片片片片流入下道工序流入下道工序流入下道工序流入下道工序传递箱传递箱传递箱传递箱第37页,讲稿共64张,创作于星期日 太阳电池制造过程太阳电池制造过程-扩散扩散在在P型半导体表面掺杂五价磷元素型半导体表面掺杂五价磷元素在硅片表面形成在硅片表面形成PN结结外层:磷硅玻璃中间:N型半导体硅P型半导体硅P型硅N型硅磷硅玻璃(PSG)第38页,讲稿共64张,创作于星期日PN结结太阳电池的心脏太阳电池的心脏扩散的目的:形成扩散的目的:形成
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