江西省教育厅科学技术研究项目申请书

1、项目类别别一般项目目重点项目目 项目编号：GJJ 江西省教教育厅科科学技术术研究项项目申 请 书项目名称称：晶体体硅太阳阳电池漏漏电区域域修复技技术研究究所属学科科：二次次能源申 请 者：宋贤海海申请单位位：南昌昌航空大大学申请日期期：20010.06.14江 西西 省省 教教 育育 厅厅二一年制一、简表表研究项目名称晶体硅太太阳电池池漏电区区域修复复技术研研究研究类别别基础研究究 B、应应用研究究申请金额额 2.5 万万元C、试验验发展B起止年月月20111年01月 至20111 年12月申请者姓名宋贤海性别男出生年月月19644 年 08 月学位硕士职称高级工程程师所在单位位南昌航空空大学

2、现从事专专业技术术工作太阳电池池制造工工艺、橡胶工工艺办公电话话住宅电话话手机13877081142229电子信箱箱（ HYPERLINK / Emmaill）m项目组主要成员姓 名性别出生年月月技术职务务从事专业业所在单位位课题分工工签 字字何喜生男19800.111讲师太阳能南昌航空空大学漏电区域域检测王应民男19699.122副教授太阳能南昌航空空大学去除漏电电区域程泽秀女19866.022硕研太阳能南昌航空空大学修补漏电电区域 11 二、立项项依据（包括项项目的研研究意义义、国内内外研究究现状分分析和发发展趋势势） 项目的研研究意义义自从20009年年12月月世界气气候大会会哥本哈哈根

3、会议议召开以以来，发发展低碳碳经济，发展可可再生能能源愈发发成为与与会各国的共共识。所所谓低碳碳经济，是指在在可持续续发展理理念指导导下，通通过技术术创新、制度创创新、产产业转型型、新能能源开发发等多种种手段，尽可能能地减少少煤炭石石油等高高碳能源源消耗，减少温温室气体体排放，达到经经济社会会发展与与生态环环境保护护双赢的的一种经经济发展展形态。发展低低碳经济济，一方方面是积积极承担担环境保保护责任任，完成成国家节节能降耗耗指标的的要求；另一方方面是调调整经济济结构，提高能能源利用用效益，发展新新兴工业业，建设设生态文文明。这这是摒弃弃以往先先污染后后治理、先低端端后高端端、先粗粗放后集集约的

4、发发展模式式的现实实途径，是实现现经济发发展与资资源环境境保护双双赢的必必然选择择。为各各国各级级政府大大力倡导导和追求求的目标标。 作为为可再生生能源的的重要组组成部分分，太阳阳能已经经在世界界主要发发达国家家得到了了充分的的应用，其所占占各国能能源供给给比例日日益增长长。可以以预料的的是目前前乃至今今后相当当长一段段时间内内，晶体体硅太阳阳电池都都将占据据整个太太阳电池池市场主主要份额额。然而而在太阳阳电池的的制造过过程中，由于原原硅片质质量、生生产工艺艺等因素素，或由由于太阳阳电池组组件的运运输、安安装及使使用过程程中产生生的隐裂裂、光斑斑等原因因，都将将导致太太阳电池池局部出出现缺陷陷

5、而产生生漏电现现象，该该现象将将直接导导致电池池的电流流分流、填充因因子下降降，进而而使得太太阳电池池的整体体效率降降低，更更为严重重的是当当太阳电电池做成成组件及及电站后后，将严严重影响响整个组组件乃至至整个电电站的输输出效率率，产生生巨大的的经济损损失。所所以，如如何快速速有效的的对电池池漏电区区域进行行维护和和修补，日益受受到各国国科研院院所乃至至相关企企业的高高度关注注。在此此背景下下，我们们提出晶晶体硅太太阳电池池漏电区区域修补补技术研研究的立立项具有有很好的的科学和和现实意意义，同同时具有有广泛的的市场前前景，为为江西省省的光伏伏科学与与技术的发展做做出应有有贡献。国内外研研究现状

6、状和趋势势由于太阳阳电池相相比于常常规化石石能源仍仍属于较较为昂贵贵的替代代产品，所以一一旦出现现太阳电电池区域域漏电，通常质质量差的的电池会会直接被被遗弃，这将造造成很大大的经济济损失，美日欧欧等发达达国家都都在致力力于漏电电区域的的检测、隔离及及修复技技术的研研究。目目前国外外的主要要技术在在于利用用液晶热热敏成像像技术等等高分辨辨率技术术来检测测太阳电电池的漏漏电区域域，然后后利用NNd：YYAG激激光将严严重漏电电区域隔隔离，得得到了良良好的效效果。此此外，SSolaar ccelll reepowwer、RECC 等国国际知名名太阳能能企业也也在该领领域进行行着深入入的科学研研究和必

7、必要的技技术储备备。国内相关关研究起起步较晚晚，从文文献报道道看，仅仅中山大大学太阳阳系统研研究所在在此方面面进行了了有效的的尝试，他们利利用红外外热敏技术术对漏电电区域进进行检测测，通过过激光工工艺对该该区域进进行直接接切除，并应用用性能良良好的电电池补丁丁进行修修补，取取得了比比较良好好的效果果。南昌昌航空大大学新成立光光伏器件件与技术研研究所，承担着着省内多多项晶体体硅太阳阳电池工工艺重大大科研课课题，并并且积极极与中山山大学太太阳能系系统研究究所展开开人才交交流和技技术合作作，在此此项目研研究中已已具备了了良好的的研究基础础。 2 三、研究究方案1. 研研究内容容、研究究目标和和拟解决

8、决的关键键问题研究内容容： 太阳电池池漏电区区域修复复技术主主要包括括漏电区区域检测测、隔离离、切割割以及修修复等技技术，本本项目的的主要研究究内容为为：通过实验验确定快快捷、有有效且经经济的太太阳电池池漏电区区域检测测技术；通过实验验确定最最佳激光光工艺参参数，对对太阳电电池漏电电区域进进行隔离离，同时时对比隔隔离前后后的电池池性能；通过实验验得出最最佳激光光工艺参参数，对对太阳电电池进行行切割，同时对对比切割割前后的的电池性性能；通过性能能良好的的电池补补丁对太太阳电池池进行修修补，并并对比修修补前后后的电池池性能。研究目标标：建立利用用红外热热敏成像系系统，并并以此系系统结合合锁相技技术

9、对太阳电电池漏电电区域进进行检测测，通过过对太阳阳电池漏漏电区域域分别进进行隔离离或切割、修补后后的性能能参数比比较综合合得出一一种既高高效又经经济的太太阳电池池漏电区区域修复复术。保保证电池池修复后后，其综综合转换换效率为为同等条条件下完完好电池池的855%以上上。拟解决的的关键问问题：本项目拟拟解决的的关键问问题是找找到一种种快捷、有效且且经济的的太阳电电池漏电电区域检检测替代代技术，确立一种既既高效又又经济的的太阳电电池漏电电区域修修复技术术。 3 2. 拟采取取的研究究方法、技术路路线、实实验方案案及可行行性分析析研究方法法：自行搭建建红外热热成像系系统，结结合锁相相技术，对电池池进行

10、成成像分析析，根据漏电电区域会会发热的的原理，可以通过过红外成成像的颜颜色梯度度确定漏漏电区域域，然后后利用激激光技术术对漏电电区域进进行隔离离个切割割，最后后利用完完好的电电池补丁丁进行修修复。并并且利用用太阳电电池模拟拟器对电电池修补补过程中中的各个个环节进进行I-V曲线线测试，监测各各个环节节的太阳阳电池性性能参数数变化。技术路线线图实验方案案首先，自自行设计计搭建红红热外成成像系统统用来进进行太阳阳电池漏漏电区域域检测；其次，通通过激光光工艺，对太阳阳电池漏漏电区域域进行隔隔离，同同时利用用太阳模模拟器测测试隔离离前后的的太阳电池池性能，确定最最佳工艺艺参数；再次，通通过激光光工艺，对

11、太阳阳电池进进行切割割，同时时利用太太阳模拟拟器测试试隔离前前后的太太阳电池池性能，确定最最佳工艺艺参数；最后，通通过性能能良好的的电池补补丁对太太阳电池池进行修修补，并并对比修修补前后后的电池池性能。可行性分分析本项目依依托南昌昌航空大大学光伏伏器件于于技术研研究所的的现有实实验设施施基础以及及中山大大学太阳阳能系统统研究所所的先进进技术和设备，同时以以中山大大学在读读博士何何喜生老老师为技技术骨干干，不存存在难以以克服的的技术问问题，风风险极低低。3. 本本项目创创新点及及特色 本项目目的创新新点及特特色在于于利用自行行搭建红红外热成成像系统统结合锁锁相技术术对太阳阳电池漏漏电区域域进行监

12、监测，同同时除借鉴国国外现有有的对漏漏电区域域进行激激光隔离离或切割之外，更是是提出利利用完好好的太阳阳电池补补丁对切切割部位位进行修修复的尝尝试。 4 4. 年年度研究究计划及及预期进进展本项目分分四个阶阶段：20111.0120110.003 红外热成成像系统统的购置置和组装装20111.04420111.006优化Ndd：YAAG激光光隔离及及切割工工艺参数数20111.07720111.009优化修补补工艺参参数20111.10020111.112研究成果果总结，撰写结结题报告告5. 预预期研究究成果、提供成成果的形形式及预预期成果果要达到到的技术术、经济济指标 自行行设计搭搭建一台台

13、红外热热成像系系统，发发表相关关高水平平论文112篇，保证电电池修复复后，其其综合转转换效率率为同等等条件下下完好电电池的885%以上上，为就就该技术术进一步步和企业业合作，应用于于生产实实践做必必要的前前期科研研工作。 5 四、研究究基础1. 与与本项目目有关的的研究工工作积累累和已取取得的研研究工作作成绩项目主要要成员简简历和相相关项目目经验：宋贤海，项目负负责人，高工，华南理理工大学学材料学学硕士，主要从从事光电电材料及及晶体硅太阳阳电池的的研究，作为项项目骨干干成员（排名第第四）正在参参与江西西省“六个一一”工程重重大专项项多晶晶硅太阳阳能电池池酸腐蚀蚀技术及及计算机机模拟实实验研究究

14、（项项目编号号：20009AAZD1101003）。何喜生，讲师，中中山大学学太阳能能系统研研究所硕硕士，在在读博士士。主要要从事光光电材料料及晶体硅太阳阳电池的的研究。在读期期间先后后参与了了中山大大学9885工程程项目“太阳能能系统科科技创新新平台” 建设设以及广广东省科科技计划划资助项项目（220077A011070000002）。作为项项目骨干干成员（排名第第三）正正在参与与江西省省“六个一一”工程重重大专项项多晶晶硅太阳阳能电池池酸腐蚀蚀技术及及计算机机模拟实实验研究究（项项目编号号：20009AAZD1101003）。王应民，项目指指导，副副教授，南开大大学电子子科学与与技术博博士

15、后。主要从从事光电电子材料料与太阳阳电池研研究，作作为第一一负责人人承担了了国家自自然科学学基金 (60087660055)、江西省省“六个一一”工程重重大专项项（项目目编号：20009AZZD1001033）、江西省省自然科科学基金金项目(20007GZZC14497)、光电电信息技技术科学学教育部部重点实实验室开开放基金金(20007KFFKT0022)、江西西省科技技支撑项项目、江江西省教教育厅科科学技术术研究项项目(GGJJ0091884，DB220055011107)以及江西西省材料料科学与与工程中中心开放放基金(ZX220044010007)。2已具具备的实实验条件件或资料料准备情

16、情况，尚尚缺少的的实验条条件或资资料，拟拟解决的的途径本项目负负责人及及主要研研究人员员隶属于于南昌航航空大学学光伏器器件与技技术研究究所，研研究所在在江西省“六个一一”工程重重大专项项资金以以及学校校大力配配套资金金的支持持下，已已经建立立万级净净化实验验室，采采购了数数百万先先进的太太阳电池池实验和和检测设设备，同同时项目目主要成成员何喜喜生目前前就读于中中山大学学太阳能能系统研研究所，可以很很好的共共享该所所的完善善设施和和技术。目前尚缺缺少的实实验设备备为热红红外成像像设备，拟采用用申请所所得资金金自行设设计组装装。此外，不不存在任任何其他他不足的的实验条条件和实实验技术术。 6 五、经费费预算预算总经经费其 中申请教育育厅经费费自 筹 经 费费 2.5 （万元） 2.5（万万元） 0 （万元）注: 自自筹经费费来源渠渠道应附附相应的的有效证证明或材材料，装装订在申申请书后后面。支 出 科 目金 额（万元）支 出出 说说 明明科研业务务费0.5差旅、测测试费用用实验材料料费0.5购买太阳阳电池等等实验耗耗材仪器设备备费1.2自行搭建建红外热