光伏产业链的完整工艺流程
光伏产业链包括硅料、铸锭(拉棒)、切片、电池片、电池组件、应用系统等6个环节。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从.
(一) 从产业链各环节看,技术发展参差不齐、产能供需存在缺口,制约产业健康发展从国内太阳能产业链内部来看,太阳能光伏技术整体水平不高,核心技术多依赖国外.
在光伏行业,有着一条清晰而完整的产业链,主要涵盖包括硅料、硅片、太阳能电池、光伏组件、应用系统在内的5个产业链环节。每一环节都需要不同的设备技术和组织.
光伏产业目前已经涉及到的,包括很多方面,以后会更多:1、集中式光伏发电站; 2、分布式户用光伏发电站;3、风光互补路灯、光伏路灯、高速警示灯光伏供电、道路.
从现在看来,太阳能企业要想把握住这场行业发展大潮,面临着诸多挑战。据中利腾. 国内企业只要完成3~4个商业项目,整个产业链就会比较完整。
光伏行业属于新能源产业,各个地方政府都比较重视,但是总体来说,南方比北方更重视光伏行业,光伏行业主要还是集中在以无锡、深圳、包头、济宁为代表性的城市。.
光伏产业是指太阳能发电产业,包括太阳能电池(单晶硅、多晶硅、薄膜等)、配套组件(光伏接线盒、光伏电缆、逆变器等等)。光伏跟光热都属于太阳能产业
一,准备组质量控制点
准备组准备的主要物料有:电池片,TPT,EVA,涂锡带,玻璃……
电池片外观:电池片不能有隐裂,裂片,破片(崩边缺角)……单片电池片不能有明显颜色不均匀的现象,同一组件的电池片颜色要一致。电性能:每个组件的电性能搭配首先要求的功率要在同一等级,然后在根据电池片的工作电流(IWORK)分档进行搭配,统一功率组件中电池片的工作电流应在同一等级。如果同一等级的电池片缺少时,应选择功率和电流高一等级的进行补片。
激光划片:划片后的电池片不仅在尺寸上符合图纸要求,而且划好的片子放在光学显微镜下观察,要求切割的深度在电池片厚度的1/2—2/3范围内,并且电池片无崩边裂纹,切割面目视平整,光亮。
TPT /EVA:在裁剪TPT /EVA时必须按照物料清单规定的尺寸进行裁剪,在遇到特殊物料时,需要做尺寸上的修改必须通知技术,工艺,此外每个工序之间传达必须要有。与此同时每隔两个小时必须对物料的裁剪尺寸进行测量,并做好记录。
涂锡带:涂锡带的裁剪首先要根据物料清单规定的尺寸进行裁剪,其实在裁剪的过程中要不定时的进行尺寸的测量,涂锡带的浸泡时间与烘烤时间以工艺作业指导书规定为标准。
玻璃:玻璃从仓库拉到车间在使用之间首先要对玻璃尺寸进行确认,在生产的过程中一拖也要进行抽测尺寸。
二,压带质量控制点
首先就是对烙铁头温度,加热台温度进行校准,使必须工作在工艺温度范围内。 焊接表面:焊接表面平整光亮,无焊锡渣,赃污,高点毛刺,助焊剂发白(烙铁头必须每5个工作如换一次并做好记录)。 焊接效果:不能有虚焊,脱焊,掉线……
焊接错位:正面涂锡带末端到电池片边缘距离为3mm(±0.5mm)偏移主栅线<0.5mm 电池片外观检查:不能有隐裂,裂片,破片(崩边缺角)……
三,串带质量控制点
首先就是对烙铁头温度,加热台温度进行校准,使必须工作在工艺温度范围内。 焊接表面:焊接表面平整光亮,无焊锡渣,赃污,
焊接效果:检查电池片的正反面不能有虚焊,脱焊,掉线……涂锡带上不能有高点,毛刺存在。
焊接错位:相邻两电池片正面涂锡带偏移≦1mm,反面涂锡带偏移主栅线距离<1/2主栅线,相邻两电池片之间的距离为2(±0.5mm)
电池片外观检查:不能有隐裂,裂片,破片(崩边缺角)……
四,排版质量控制点
摆片时电池串头部与玻璃边缘距离,尾部与玻璃边缘距离两侧电池串到玻璃边缘距离都必须符合图纸设计要求,汇流带的焊接符合图纸要求, 引线折弯必须要有一定的角度,况且引线不能有变形的现象。 高温胶纸的固定必须按按照图纸设计的去贴,一个都不能少。
铺设绝缘TPT与TPT时必须以引线折弯处为对准点。、
检查中板内不允许有杂物(焊锡渣,头发,tpt丝)电池片无隐裂,裂片,破片(崩边缺角)……现象。
五,层压质量控制点
层压机的参数设置必须符合工艺文件要求,层压机温度点检与实际温度在±2为合格,在更换物料(EVA)时相对应的工艺参数必须做调整。
对每次层压之后的高温布,硅胶板上残留的EVA胶必须及时的清理。
每天的温度点检和交联度实验必须去做,并且还要去核对标准看是否在正常范围内。 组件EL测试与外观检测严格按照《晶体硅太阳能组件检验规范》检验标准
六,装配质量控制点
装配质量控制点主要表现在:在组框机进行组完边框之后要不定时的留意边框的B面是否有划伤的现象,组好之后长边框与短边框之间的缝隙不能超过0.5mm,对组好边框之后的组件要定时的测量对角线的尺寸,并做好记录。
七,测试质量控制点
在标准测试环境下进行测试:STC条件:1000w/m2,AM1.5,温度25oC±2 oC。
校准程序须严格按照作业指导书进行操作, 组件标贴符合设计要求,字迹清晰,印刷清洁
八,包装质量控制点
包装控制点主要表现在:对组件背面缺胶的现象必须要很敏感,正面刮胶与清洁必须做到没有赃物附着在玻璃上面。
纸箱外观应该洁净,没有明显划痕。产品型号,数量,制造厂商信息清晰可见。
外箱应该有易碎或禁压标签,标签的粘贴牢固,整齐,美观。 打包后打包条与箱体边缘间距对称、美观
太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测--表面制绒及酸洗--扩散制结--去磷硅玻璃--等离子刻蚀及酸洗--镀减反射膜--丝网印刷--快速烧结等。具体介绍如下:
一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。在进行少子寿命和 电阻 率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。
二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。
三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。
四、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
五、等离子刻蚀由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路。因此,必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀,以去除电池边缘的PN结。
通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下,反应气体CF4的母体分子在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面,在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应,并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面,被真空系统抽出腔体。
六、镀减反射膜抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体SiH4和NH3,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。
一般情况下,使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,电池的短路电流和输出就有很大增加,效率也有相当的提高。
七、丝网印刷太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多,而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。
其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程。
八、快速烧结经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
中文名
光伏发电
外文名
Photovoltaic power generation
简称
光电
应用范围
任何需要电源的场合
转化率
13——18%
快速
导航
特点
转化率
发展过程
系统分类
结构组成
发电成本
应用领域
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原理
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应。光子照射到金属上时,它的能量可以被金属中某个电子全部吸收,电子吸收的能量足够大,能克服金属内部引力做功,离开金属表面逃逸出来,成为光电子。硅原子有4个外层电子,如果在纯硅中掺入有5个外层电子的原子如磷原子,就成为N型半导体;若在纯硅中掺入有3个外层电子的原子如硼原子,形成P型半导体。当P型和N型结合在一起时,接触面就会形成电势差,成为太阳能电池。当太阳光照射到P-N结后,电流便从P型一边流向N型一边,形成电流。
光电效应就是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。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。
多晶硅经过铸锭、破锭、切片等程序后,制作成待加工的硅片。在硅片上掺杂和扩散微量的硼、磷等,就形成P-N结。然后采用丝网印刷,将精配好的银浆印在硅片上做成栅线,经过烧结,同时制成背电极,并在有栅线的面涂一层防反射涂层,电池片就至此制成。电池片排列组合成电池组件,就组成了大的电路板。一般在组件四周包铝框,正面覆盖玻璃,反面安装电极。有了电池组件和其他辅助设备,就可以组成发电系统。为了将直流电转化交流电,需要安装电流转换器。发电后可用蓄电池存储,也可输入公共电网。发电系统成本中,电池组件约占50%,电流转换器、安装费、其他辅助部件以及其他费用占另外 50%。