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新型能源材料-太阳能电池板

 2014-09-02 08:48:00 浏览量:2

  太阳能电池系一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,它祇要一照到光,瞬间就可输出电压及电流.而此种太阳能光电池(Solarcell)简称为太阳能电池,或太阳电池(在台湾的早期翻译书籍上直接引用日文中的汉字,其实不是battery而是cell),又可称为太阳能芯片.在中国大陆称为硅芯片,因为中文"硅"是硅的古字,硅为现代译音字.在物理学上称为光生伏打(Photovoltaic),简称PV(photo=light光线,voltaics=electricity电力).

  

  太阳能电池的发电能源来自于光的波长,太阳光是一种全域波长,而白炽灯的波长与日光灯的波长不同,太阳能电池以阳光或白炽灯之波长为较适用,而太阳能电子计算器上的太阳能电池是属于"室内型的非晶"如果长期拿到户外曝晒,且串并联为较大电压及电流时,将导致其内部连结组织烧断而损坏,这是过去有人因错用材料(以为太阳能电池只有一种),却误以为所有的太阳能电池都不实用的原因.

  

  •太阳能电池的材料认识与效能转换

  

  •硅(silicon)为目前通用的太阳能电池之原料代表,而在市场上又区分为:

  

  •1.单结晶硅:singlecrystalsilicon

  

  •2.多结晶硅:multicrystallinesilicon

  

  •3.非结晶硅

  

  •而目前市场应用上大多为单晶硅及非晶硅两大类,原因是:一.单晶效率最高.二.非晶价格最便宜,且无需封装,生产也最快.三.多晶的切割及下游再加工较不易,而前述两种都较易于再切割及加工.

  

  •芯片制作过程:

  

  •拉晶:主原料为二氧化硅,在拉晶炉中成长成晶柱.

  

  •修角:早期制造太阳能电池的晶柱因无修角,直接将圆晶柱切片,所以成品为圆形芯片现在大多先将晶柱修角成近似四方柱形.

  

  •切片:用切片机将修成近似四方柱形的晶柱,一片片的切成薄片(像切方形火腿片),一般切到约0.2~3mm的厚度.

  

  •刻蚀:化学刻蚀及抛光成为0.3mm的薄片(wafer).

  

  •清洗:用纯水将薄片洗净.

  

  •扩散及银浆印刷:经由扩散炉处理后,制成N型上层及P型下层,再将芯片表面及背面分别用银浆印刷成输出电路,一般表面为负极,背面为正极,经由摹拟阳光仪作功率检测及品管分级后,即为商业成品.

  

  •蒸镀:如将表面及背面不经过丝网印刷,而改采光刻及坩锅蒸镀式制造抗反射层与表面的输出导线,再加上其它特殊技术,如此可提高太阳能电池的转换效率.但坩锅的容纳有限生产量较少,蒸镀耗时生产速度较慢,其成本及售价将提高许多;太空式单芯片即采用此法.(制造常规商业级的薄片电阻约0.5~3奥姆,有些太空式的薄片电阻需低于0.01奥姆以下---马丁格林电池E~24%,澳洲)

  

  •效能转换:

  

  •太阳能电池的功能系以其转换效率作为分等,以单结晶硅来说:商业级(印刷式)芯片从11%~15%,特殊定制品从15%~17%,太空级(蒸镀式)芯片从16%~24%。

  

  太阳能封装

  

  •封装分为两大类:

  

  •1.层压封装---用于大型模块件

  

  •2.环氧树酯---小型模块,庭园灯

  

  1.太阳能制造厂商将太阳能电池称为cell,国内业者则惯称芯片,把芯片(或依设计所需要的电流进行芯片切割后)焊上箔条导线再将许多焊好的芯片用箔条串联成一组,再和EVA,tedlar与低铁质强化玻璃层层迭迭,一同放入层压机(laminate)的机台上做真空封装,制成module(plane/panel)称之为模块或称太阳能板,使用年限约20年。将若干太阳能板组成方阵(列阵array),接配上过充放保护控制(controller)及深(循环)放电蓄电池(铅钙)以及逆转流器(inverter直流转变为交流)合称为太阳能电力系统,又称太阳能发电站

  

  •2.另一种为环氧树酯封装(滴胶),其利用环氧本胶及固化胶(A/B胶)混合,在经过65℃2小时固化。适合庭园灯及小模块,使用年限2~3年。

  

  本消息来自中国太阳能电池板交易网http://tyndcb.99114.com


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行业标签: 太阳能电池板
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