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上海堅(jiān)融實(shí)業(yè)有限公司
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單多晶硅太陽(yáng)能電池片概述：
電池片一般分為單晶硅、多晶硅、和非晶硅。單晶硅太陽(yáng)能電池是當(dāng)前開發(fā)得zui快的一種太陽(yáng)能電池，它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。這種太陽(yáng)能電池以高純的單晶硅棒為原料。為了降低生產(chǎn)成本，現(xiàn)在地面應(yīng)用的太陽(yáng)能電池等采用太陽(yáng)能級(jí)的單晶硅棒，材料性能指標(biāo)有所放寬。有的也可使用半導(dǎo)體器件加工的頭尾料和廢次單晶硅材料，經(jīng)過(guò)復(fù)拉制成太陽(yáng)能電池的單晶硅棒。
在現(xiàn)在的太陽(yáng)能電池產(chǎn)品中，以硅半導(dǎo)體材料為主，其中又以單晶硅和多晶硅為代表。由于其原材料的廣泛性，較高的轉(zhuǎn)換效率和可靠性，被市場(chǎng)廣泛接受。非晶硅在民用產(chǎn)品上也有廣泛的應(yīng)用（如電子手表，計(jì)算器等），但是它的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)換效率劣于結(jié)晶類半導(dǎo)體材料。化合物太陽(yáng)能電池由于其材料的稀有性和部分材料具有公害，現(xiàn)階段未被市場(chǎng)廣泛采用.現(xiàn)在太陽(yáng)能電池的主流產(chǎn)品的材料是半導(dǎo)體硅，是現(xiàn)代電子工業(yè)的*的材料，同時(shí)以氧化狀態(tài)的硅原料是*二大的儲(chǔ)藏物質(zhì)。
單多晶硅太陽(yáng)能電池片制作工藝：
將單晶硅棒切成片，一般片厚約0.3毫米。硅片經(jīng)過(guò)拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽(yáng)能電池片，首先要在硅片上摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就硅片上形成P>N結(jié)。然后采用絲網(wǎng)印刷法，精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽(yáng)能電池組件（太陽(yáng)能電池板），用串聯(lián)和并聯(lián)的方法構(gòu)成一定的輸出電壓和電流。zui后用框架和材料進(jìn)行封裝。用戶根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可將太陽(yáng)能電池組件組成各種大小不同的太陽(yáng)能電池方陣，亦稱太陽(yáng)能電池陣列。目前單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，實(shí)驗(yàn)室成果也有20%以上的。
單多晶硅太陽(yáng)能電池片及相關(guān)組件：
太陽(yáng)能單晶電池片
單晶125*125
單晶156*156
多晶156*156
單晶150*150
單晶103*103
多晶125*125
125*125單晶
電池片
晶體硅太陽(yáng)電池的優(yōu)良性能簡(jiǎn)介：
•率，低衰減，可靠性強(qiáng)；
•先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證了片間片內(nèi)的良好均勻性，降低了電池片之間的匹配損失；
•運(yùn)用先進(jìn)的管式PECVD成膜技術(shù)，使得覆蓋在電池表面的深藍(lán)色氮化硅減反射膜致密、均勻、美觀；
•應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作電極和背場(chǎng)。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場(chǎng)的平整性；
•高精度的絲網(wǎng)印刷圖形，使得電池片易于自動(dòng)焊接。
156*156多晶
電池片
晶體硅太陽(yáng)電池的優(yōu)良性能簡(jiǎn)介：
•率，低衰減，可靠性強(qiáng)；
•先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證了片間片內(nèi)的良好均勻性，降低了電池片之間的匹配損失；
•運(yùn)用先進(jìn)的管式PECVD成膜技術(shù)，使得覆蓋在電池表面的深藍(lán)色氮化硅減反射膜致密、均勻、美觀；
•應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作電極和背場(chǎng)。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場(chǎng)的平整性；
•高精度的絲網(wǎng)印刷圖形，使得電池片易于自動(dòng)焊接。
125單晶電池組件
晶體硅太陽(yáng)能電池組件的優(yōu)良性能簡(jiǎn)介：
•SF-PV的組件可以滿足不同的消費(fèi)層次
•使用率的硅太陽(yáng)能電池
•組件標(biāo)稱電壓24/12V DC
•3.2mm厚的鋼化玻璃
•為提高抗風(fēng)能力和抗積雪壓力，使用耐用的鋁合金框架以方便裝配，
•組件邊框設(shè)計(jì)有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水長(zhǎng)期積累在框架內(nèi)造成結(jié)冰甚至使框架變形
•電纜線使用快速連接頭來(lái)裝配
•滿足顧客要求的包裝
•保證25年的使用年限
156多晶電池組件
晶體硅太陽(yáng)能電池組件的優(yōu)良性能簡(jiǎn)介：
•SF-PV的組件可以滿足不同的消費(fèi)層次
•使用率的硅太陽(yáng)能電池
•組件標(biāo)稱電壓24/12V DC
•3.2mm厚的鋼化玻璃
•為提高風(fēng)的壓力和雪的負(fù)載，使用耐用的鋁框架以方便裝配，
•組件邊框設(shè)計(jì)有用于排水的漏水孔消除了在冬天雨或雪水長(zhǎng)期積累在框架內(nèi)造成結(jié)冰甚至使框架變形
•電纜線使用快速連接頭來(lái)裝配
•滿足顧客要求的包裝
•保證25年的使用年
技術(shù)參數(shù)
125S晶體硅太陽(yáng)電池技術(shù)參數(shù)
檔次 轉(zhuǎn)換效率 zui大功率 zui大功率點(diǎn)電流 zui小功率點(diǎn)電流 zui大功率點(diǎn)電壓 短路電流 開路電壓
Pm（Wp） Im（A）max Im（A）min Vm（V） Isc（A） Voc（V）
A 18.00% 2.674-2.696 5.135 5.093 0.525 5.440 0.630
B 17.80% 2.645-2.673 5.111 5.057 0.523 5.410 0.628
C 17.60% 2.615-2.644 5.075 5.019 0.521 5.380 0.627
D 17.45% 2.593-2.614 5.027 4.987 0.520 5.350 0.627
E 17.30% 2.570-2.592 5.004 4.961 0.518 5.330 0.626
F 17.15% 2.548-2.569 4.988 4.948 0.515 5.320 0.620
G 17.00% 2.526-2.547 4.975 4.933 0.512 5.300 0.620
H 16.85% 2.504-2.525 4.949 4.910 0.510 5.280 0.615
I 16.70% 2.481-2.503 4.956 4.913 0.505 5.260 0.615
J 16.50% 2.452-2.480 4.911 4.850 0.505 5.240 0.615
K 16.25% 2.414-2.451 4.853 4.780 0.505 5.200 0.615
L 16.00% 2.377-2.413 4.778 4.707 0.505 5.160 0.610
M 15.75% 2.340-2.376 4.752 4.680 0.500 5.000 0.610
N 15.50% 2.303-2.339 4.678 4.606 0.500 4.980 0.605
O 15.25% 2.266-2.302 4.604 4.578 0.495 4.960 0.605
P 15.00% 2.229-2.265 4.576 4.503 0.495 4.940 0.600
SF156M多晶體硅太陽(yáng)電池技術(shù)參數(shù)
檔次 轉(zhuǎn)換效率 zui大功率 zui大功率點(diǎn)電流 zui大功率點(diǎn)電壓 短路電流 開路電壓
Pm（Wp） Im（A） Vm（mV） Isc（A） Voc（mV）
A 17.50% 4.258 8.189 520 9.30±5% 625±5%
B 17.25% 4.198 8.072 520 9.22±5% 625±5%
C 17.00% 4.137 7.955 520 9.11±5% 625±5%
D 16.75% 4.076 7.914 515 9.01±5% 620±5%
E 16.50% 4.015 7.796 515 8.89±5% 620±5%
F 16.25% 3.954 7.678 515 8.78±5% 620±5%
G 16.00% 3.893 7.560 515 8.67±5% 620±5%
H 15.75% 3.833 7.515 510 8.56±5% 615±5%
I 15.50% 3.772 7.396 510 8.45±5% 615±5%
J 15.25% 3.711 7.348 505 8.30±5% 615±5%
K 15.00% 3.650 7.228 505 8.16±5% 615±5%
L 14.75% 3.589 7.107 505 8.01±5% 615±5%
M 14.50% 3.528 6.987 505 7.87±5% 615±5%
N 14.25% 3.468 6.935 500 7.75±5% 610±5%
O 14.00% 3.407 6.814 500 7.61±5% 610±5%
P 13.50% 3.285 6.637 495 7.38±5% 610±5%
Q 13.00% 3.163 6.456 490 7.12±5% 610±5%
R 12.50% 3.042 6.272 485 7.86±5% 610±5%
S 12.00% 2.920 6.084 480 6.56±5% 605±5%
T 11.50% 2.798 5.891 475 6.34±5% 600±5%
U 11.00% 2.677 5.695 470 6.08±5% 590±5%
V 10.50% 2.555 5.495 465 5.82±5% 580±5%
W <10.5%
發(fā)展?fàn)顩r
目前太陽(yáng)能電池使用的多晶硅材料，多半是含有大量單晶顆粒的集合體，或用廢次單晶硅料和冶金級(jí)硅材料熔化澆鑄而成。其工藝過(guò)程是選擇電阻率為100～300歐姆•厘米的多晶塊料或單晶硅頭尾料，經(jīng)破碎，用1：5的氫氟酸和硝酸混合液進(jìn)行適當(dāng)?shù)母g，然后用去離子水沖洗呈中性，并烘干。用石英坩堝裝好多晶硅料，加入適量硼硅，放人澆鑄爐，在真空狀態(tài)中加熱熔化。熔化后應(yīng)保溫約20分鐘，然后注入石墨鑄模中，待慢慢凝固冷卻后，即得多晶硅錠。這種硅錠可鑄成立方體，以便切片加工成方形太陽(yáng)電池片，可提高材制利用率和方便組裝。多晶硅太陽(yáng)能電池的制作工藝與單晶硅太陽(yáng)能電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右，稍低于單晶硅太陽(yáng)能電池，但是材料制造簡(jiǎn)便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。
中國(guó)太陽(yáng)能電池行業(yè)的發(fā)展
中國(guó)對(duì)太陽(yáng)能電池的研究起步于1958年，20世紀(jì)80年代末期，國(guó)內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽(yáng)能電池生產(chǎn)線，使中國(guó)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)能力由原來(lái)的3個(gè)小廠的幾百kW一下子提升到4個(gè)廠的4.5MW，這種產(chǎn)能一直持續(xù)到2002年，產(chǎn)量則只有2MW左右。2002年后，歐洲市場(chǎng)特別是德國(guó)市場(chǎng)的急劇放大和無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。
目前，中國(guó)已成為主要的太陽(yáng)能電池生產(chǎn)國(guó)。2006年全國(guó)太陽(yáng)能電池的產(chǎn)量為438MW，2007年全國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量為1188MW。中國(guó)已經(jīng)成超越歐洲、日本為世界太陽(yáng)能電池生產(chǎn)*大國(guó)。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達(dá)到了200萬(wàn)千瓦。
近5年來(lái)，中國(guó)光伏電池產(chǎn)量年增長(zhǎng)速度為1-3倍，光伏電池產(chǎn)量占產(chǎn)量的比例也由2002年1.07%增長(zhǎng)到2008年的近15%。商業(yè)化晶體硅太陽(yáng)能電池的效率也從3年前的13%-14%提高到16%-17%?？傮w來(lái)看，中國(guó)太陽(yáng)能電池的*和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提高。在產(chǎn)業(yè)布局上，中國(guó)太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢(shì)。在長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部地區(qū)，已經(jīng)形成了各具特色的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)集群。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。預(yù)計(jì)到2030年，可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中將占到30%以上，而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比也將達(dá)到10%以上；到2040年，可再生能源將占總能耗的50%以上，太陽(yáng)能光伏發(fā)電將占總電力的20%以上；到21世紀(jì)末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽(yáng)能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。由此可以看出，太陽(yáng)能電池市場(chǎng)前景廣闊。
展望未來(lái)
目前太陽(yáng)能電池主要包括晶體硅電池和薄膜電池兩種，它們各自的特點(diǎn)決定了它們?cè)诓煌瑧?yīng)用中擁有不可替代的地位。但是，未來(lái)10年晶體硅太陽(yáng)能電池所占份額盡管會(huì)因薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展等原因而下降，但其主導(dǎo)地位仍不會(huì)根本改變；而薄膜電池如果能夠解決轉(zhuǎn)換效率不高、制備薄膜電池所用設(shè)備價(jià)格昂貴等問(wèn)題，會(huì)有巨大的發(fā)展空間。
