电池简介0118

1、太阳电池简介太阳电池简介2目录目录v太阳电池发展史v太阳电池分类与应用简介v晶体硅太阳电池制备过程简介v系统制备简介v专业术语3v风能： 地球表面空气流动所形成的动能，以各种锋利发电站为代表。v水能： 天然水流蕴藏的位能、压能和动能等能源资源的统称，以各类水电站为代表。v核能： 利用核反应堆中链式核裂变反应所释放的能量发电。以各类核电站为代表。v太阳能：一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电v其他：沼气能，地热能以太阳能为代表的新能源 太阳电池优点v1 太阳能的广泛性太阳辐射到处皆是就地可用不受地域限制可算是取之不尽用之不竭v2 建设周期短规模大小随意可以方便地与建筑物结合只要一次投资设

2、备建成之后平时的维持费用远低于其它能源v3 无噪声无污染化石能源燃烧时会放出大量的各种气体如CO2 等45v1839 年法国Becqeral 第一次在化学电池中观察到光伏效应v1876 年在固态硒Se 的系统中也观察到了光伏效应随后开发出Se/CuO 光电池v1954 年开发出效率为6%的单晶硅光电池现代硅太阳，电池时代从此开始v1959 年第一块有实用价值的太阳电池诞生太阳电池发展史6v按电池结构划分：晶体硅太阳电池和薄膜太阳电池扩散温度v按基本材料划分：硅太阳电池、化合物太阳电池、燃料敏化电池和有机薄膜电池太阳电池分类7太阳电池应用-卫星8太阳电池应用-电站9太阳电池应用-日常应用10v硅

3、片的原料是硅料晶体硅片简介多晶硅锭多晶硅锭11多晶硅片多晶硅片12晶体硅太阳电池制备过程简介晶体硅太阳电池制备过程简介13晶体硅太阳电池制备过程简介晶体硅太阳电池制备过程简介v光伏效应： “光生伏特效应”，简称“光伏效应”v英文名称：Photovoltaic effect。v定义：指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。14硅锭的铸造过程单晶硅硅片表面的机械损伤层的来源利用低浓度液对晶体硅在的特性，在硅片表面腐蚀形成蜂窝状凹陷；反应式为： 硅片表面织构化多晶制绒利用低浓度碱液对晶体硅在的特性，在硅片表面腐蚀形成金字塔形结构；反应式为： 硅片表面织构化单晶制绒18硅

4、片表面织构化多晶制绒扩散制结扩散制结20扩散制结的目的太阳电池的核心Si+14P+15B+5最外层5个电子最外层3个电子SiPB多余电子空键接受电子空穴最外层4个电子21扩散制结的工艺示意图22vPOCl3在高温下（600）分解生成五氯化磷（PCl5）和五氧化二磷（P2O5），其反应式如下：v生成的P2O5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅（SiO2）和磷原子，其反应式如下：4P5SiO5SiO2P2525253OP3PClC6005POCl三氯氧磷扩散原理23三氯氧磷扩散原理vPOCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面，P2O5与硅反应生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然

5、后磷原子再向硅中进行扩散 。24v在太阳电池扩散工艺中，扩散层薄层电阻（方块电阻）是反映扩散层质量是否符合设计要求的重要工艺指标之一。v方块电阻也是标志进入半导体中的杂质总量的一个重要参数。方块电阻周边刻蚀周边刻蚀26利用低浓度液对晶体硅在的特性，在硅片表面腐蚀形成蜂窝状凹陷；反应式为： 周边刻蚀-去PSGPECVD28PECVDPlasma Enhanced Chemical Vapor Deposition即“等离子增强型化学气相沉积”，是一种化学气相沉积，其它的有HWCVD，LPCVD，MOCVD等。PECVD是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子化

6、学活性很强，很容易发生反应，在基片上沉积出所期望的薄膜。PECVD的概念29直接式基片位于一个电极上，直接接触等离子体PECVD的种类30间接式基片不接触激发电极（如2.45GHz微波激发等离子）1PECVD的种类31硅烷是极易燃易爆压缩气体，且有毒氨气在钢瓶中液态存储，有毒，可燃PECVD的设备使用安全注意事项印刷烧结印刷烧结33丝网印刷是把带有图像或图案的模版被附着在丝网上进行印刷的。丝网印刷原理34背电极印刷及烘干 浆料：Ag /Al浆背电场印刷及烘干 浆料：Al浆正面电极印刷及烘干 浆料：Ag浆晶体硅太阳电池的丝网印刷35铝背场形成良好的欧姆接触，铝浆料和银浆料有细栅线的重叠部分，这样

7、可以大大提高效率背面印刷图案的设计36LCW正面印刷图案的设计模拟图案37干燥硅片上的浆料，燃尽浆料的有机组分，使浆料和硅片形成良好的欧姆接触。烧结的目的测试分选测试分选39I-V曲线太阳电池的基本电参数IPmmIscVmmImVocm0VIscVoc40短路电流:在短路时的电流开路电压：在断路时的电压串联电阻：并联电阻填充因子转换效率最大功率暗电流太阳电池的基本电参数41辐照度1000W/m2温度25太阳光谱（AM1.5）太阳电池的标准测试条件专业术语专业术语43v 标准太阳电池 reference solar cell v 光电效应 photo-electric effectv 转换效率

8、conversion efficiencyv 光谱响应 spectral response/spectral sensitivityv 辐照度 irradiancev 组件（太阳电池组件） module/solar cell modulev 大气质量 air massv 暗电流 dark currentv 光生电压 photovoltage专业术语44v 伏安特性曲线 I-V characteristic curvev 短路电流（Isc） short-circuit currentv 短路电流密度(Jsc) short-circuit current densityv 开路电压(Voc) op

9、en-circuit voltagev 最大功率(Pm) maximum powerv 最大功率点 maximum power pointv 最佳工作电压 optimum operating voltage （Vm）v 最佳工作电流 optimum operating current （Im）v 填充因子（曲线因子） fillfactor（curve factor）（FF）v 串联电阻 series resistance专业术语45v 并联电阻 shunt resistancev 标准测试条件 standard test conditionsv 太阳电池电极 contact of solar cellv 浆料 paste v 银浆 silver pastev 铝浆 aluminium pastev 等离子增强化学气相沉积（PECVD）plasma enh