太陽能板相關(guān)知識(shí)

1、一、太陽能電池發(fā)電原理： 太陽能電池是一對(duì)光有響應(yīng)并能將光能轉(zhuǎn)換成電力的器件。能產(chǎn)生光伏效應(yīng)的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等。它們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程。P型晶體硅經(jīng)過摻雜磷可得N型硅，形成PN結(jié)。 當(dāng)光線照射太陽能電池表面時(shí)，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在PN結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差，當(dāng)外部接通電路時(shí)，在該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率。這個(gè)過程的實(shí)質(zhì)是：光子能量轉(zhuǎn)換成電能的過程。二、多晶硅太陽能電池和單晶硅太陽能電池是沒有區(qū)別的。多晶硅太陽能電池和單晶硅太陽能電池的

2、壽命和穩(wěn)定性都很好。雖然單晶硅太陽能電池的平均轉(zhuǎn)換效率比多晶硅太陽能電池的平均轉(zhuǎn)換效率高1%左右，但是由于單晶硅太陽能電池只能做成準(zhǔn)正方形（4個(gè)頂端是圓?。?dāng)組成太陽能電池組件時(shí)就有一部分面積填不滿，而多晶硅太陽能電池是正方形，不存在這個(gè)問題，因此對(duì)于太陽能電池組件的效率是一樣的。另外，由于兩種太陽能電池材料的制造工藝不一樣，多晶硅太陽能電池制造過程中消耗的能量要比單晶硅太陽能電池少30%左右單晶硅電池具有電池轉(zhuǎn)換效率高，穩(wěn)定性好，但是成本較高。單晶硅電池早在20多年前就已突破光電轉(zhuǎn)換效率20%以上的技術(shù)關(guān)口。 多晶硅電池成本低，轉(zhuǎn)換效率略低于直拉單晶硅太陽能電池，材料中的各種缺陷

3、，如晶界、位錯(cuò)、微缺陷，和材料中的雜質(zhì)碳和氧，以及工藝過程中玷污的過渡族金屬被認(rèn)為是造成多晶硅電池光電轉(zhuǎn)換率一直無法突破20%的關(guān)口。德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)科研人員采用新技術(shù)，在世界上率先使多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率達(dá)到20.3%。 從固體物理學(xué)上講，硅材料并不是最理想的光伏材料，這主要是因?yàn)楣枋情g接能帶半導(dǎo)體材料，其光吸收系數(shù)較低，所以研究其他光伏材料成為一種趨勢(shì)。其中，碲化鎘(CdTe)和銅銦硒(CuInSe2)被認(rèn)識(shí)是兩種非常有前途的光伏材料，而且目前已經(jīng)取得一定的進(jìn)展，但是距離大規(guī)模生產(chǎn)，并與晶體硅太陽電池抗衡需要大量的工作去做。單晶硅太陽能電池的特點(diǎn)：1.光電轉(zhuǎn)換效率高，可靠

4、性高； 2.先進(jìn)的擴(kuò)散技術(shù)，保證片內(nèi)各處轉(zhuǎn)換效率的均勻性； 3.運(yùn)用先進(jìn)的PECVD成膜技術(shù)，在電池表面鍍上深藍(lán)色的氮化硅減反射膜，顏色均勻美觀； 4.應(yīng)用高品質(zhì)的金屬漿料制作背場(chǎng)和電極，確保良好的導(dǎo)電性。多晶硅可作拉制單晶硅的原料，多晶硅與單晶硅的差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)方面。例如，在力學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)的各向異性方面，遠(yuǎn)不如單晶硅明顯；在電學(xué)性質(zhì)方面，多晶硅晶體的導(dǎo)電性也遠(yuǎn)不如單晶硅顯著，甚至于幾乎沒有導(dǎo)電性。在化學(xué)活性方面，兩者的差異極小。多晶硅和單晶硅可從外觀上加以區(qū)別，但真正的鑒別須通過分析測(cè)定晶體的晶面方向、導(dǎo)電類型和電阻率等。，供不應(yīng)求，發(fā)展前景十分廣闊。正因?yàn)槿绱?，很多?/p>

5、都說，誰掌握了多晶硅及微電子技術(shù)，誰就掌握了世界。在太陽能利用上，單晶硅和多晶硅也發(fā)揮著巨大的作用。雖然從目前來講，要使太陽能發(fā)電具有較大的市場(chǎng)，被廣大的消費(fèi)者接受，就必須提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。從目前國際太陽電池的發(fā)展過程可以看出其發(fā)展趨勢(shì)為單晶硅、多晶硅、帶狀硅、薄膜材料（包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜）。從工業(yè)化發(fā)展來看，重心由單晶向多晶硅和薄膜方向發(fā)展，主要原因?yàn)椋篈.可供應(yīng)太陽電池的頭尾料愈來愈少；B.對(duì)太陽電池來講，方形基片更合算，通過澆鑄法和直接凝固法所獲得的多晶硅可直接獲得方形材料；C.多晶硅的生產(chǎn)工藝不斷取得進(jìn)展，全自動(dòng)澆鑄爐每生產(chǎn)周期（50小時(shí)）

6、可生產(chǎn)200公斤以上的硅錠，晶粒的尺寸達(dá)到厘米級(jí)；D.由于近十年單晶硅工藝的研究與發(fā)展很快，其中工藝也被應(yīng)用于多晶硅電池的生產(chǎn)，例如選擇腐蝕發(fā)射結(jié)、背表面場(chǎng)、腐蝕絨面、表面和體鈍化、細(xì)金屬柵電極，采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可使柵電極的寬度降低到50微米，高度達(dá)到15微米以上，快速熱退火技術(shù)用于多晶硅的生產(chǎn)可大大縮短工藝時(shí)間，單片熱工序時(shí)間可在一分鐘之內(nèi)完成，采用該工藝在100平方厘米的多晶硅片上作出的電池轉(zhuǎn)換效率超過14。據(jù)報(bào)道，目前在5060微米多晶硅襯底上制作的電池效率超過16。利用機(jī)械刻槽、絲網(wǎng)印刷技術(shù)在100平方厘米多晶上效率超過17，無機(jī)械刻槽在同樣面積上效率達(dá)到16，采用埋柵結(jié)構(gòu)，機(jī)械刻槽在

7、130平方厘米的多晶上電池效率達(dá)到15.8。（1）單晶硅太陽能電池目前單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右，最高的達(dá)到24，這是目前所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅(jiān)固耐用，使用壽命最高可達(dá)25年。（2）多晶硅太陽能電池多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約15左右。 從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的

8、使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價(jià)格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。（3）非晶硅太陽能電池（薄膜式太陽電池）非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，目前國際先進(jìn)水平為10左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減。 三、串聯(lián)可以提高輸出電壓，并聯(lián)可以提供輸出電流。采用串聯(lián)并聯(lián)方法實(shí)現(xiàn)，例如：需要220伏10安培。使用880個(gè)0.5伏5安培輸出的電池板，串聯(lián)440個(gè)作為第一組，再弄一個(gè)第二

9、組，然后兩組再并聯(lián)，可以得到220伏10安培輸出。四、太陽能板標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)太陽能電池板標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法 2009-08-03 09:57 太陽能電池板標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法太陽能電池板標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法太陽能電池板標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法太陽能電池板標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法 （模擬太陽能光） 一、開路電壓：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強(qiáng)設(shè)定為3.84.0萬LUX，燈與測(cè)試平臺(tái)的距離大約為15-20CM，直接測(cè)試值為開路電壓； 二、短路電流：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強(qiáng)設(shè)定為3.84.0萬LUX，燈與測(cè)試平臺(tái)的距離大約為15-20CM，直接測(cè)試值為短路電流； 三、工作電壓：用500W的鹵鎢燈，0250V的

10、交流變壓器，光強(qiáng)設(shè)定為3.84.0萬LUX，燈與測(cè)試平臺(tái)的距離大約為15-20CM，正負(fù)極并聯(lián)一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電阻，（電阻值的計(jì)算：R=U/I），測(cè)試值為工作電壓； 四、工作電流：用500W的鹵鎢燈，0250V的交流變壓器，光強(qiáng)設(shè)定為3.84.0萬LUX，燈與測(cè)試平臺(tái)的距離大約為15-20CM，串聯(lián)一個(gè)相對(duì)應(yīng)的電阻，（電阻值的計(jì)算：R=U/I），測(cè)試值為工作電流。 太陽能參數(shù)及指標(biāo)知識(shí)太陽能參數(shù)及指標(biāo)知識(shí)太陽能參數(shù)及指標(biāo)知識(shí)太陽能參數(shù)及指標(biāo)知識(shí) 問:太陽能電池板在陰天或日光燈下能產(chǎn)生電嗎? 答:準(zhǔn)確的說法是產(chǎn)生很小的電流.基本上可以說是忽略不計(jì). 問:在白熾燈下或陽光下能產(chǎn)生多大電流? 答:在白熾

11、燈下距離遠(yuǎn)近都是有差別的.同樣陽光下上午,中午,下午,產(chǎn)生的電流也是不同的. 問:太陽能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是什么?在白熾燈下多大燈泡多遠(yuǎn)距離測(cè)試算標(biāo)準(zhǔn)呢? 答:太陽能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)光照強(qiáng)度為:40000LUX,溫度:25度.我們做過測(cè)試一般白熾燈100W, 距離0.5-1CM,這樣測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試相差不大. 問:太陽能電池板壽命是多長時(shí)間? 答:一般封裝方式不同使用壽命會(huì)不同,一般鋼化玻璃/鋁合金外框封裝壽命20年以上.環(huán)氧樹脂封裝15年以上. 問:為什么太陽能電池在太陽底下和出廠測(cè)試參數(shù)不同? 答: 99%工廠用流明計(jì)測(cè)出的是光通量的數(shù)值.但是實(shí)際上太陽能電池板是根據(jù)照度來轉(zhuǎn)換電能的，照度越強(qiáng)功率值越大。 問

12、：什么是光通量？什么是照度？什么是光強(qiáng)？什么是亮度？什么是光效？ 答：光通量：發(fā)光體每秒鐘所發(fā)出的光量之總和；照度：發(fā)光體照射在被照物體單位面積的光通量；光強(qiáng)：發(fā)光體在特定方向單位立體角內(nèi)所發(fā)射的光通量；亮度：發(fā)光體在特定方向單位立體角單位面積的光通量；光效：指一批燈泡到百分之五十的數(shù)量損壞時(shí)的小 太陽能燈具中蓄電池的充放電控制2008-6-3 11:59:24 來源: 仲宏君 瀏覽15次 分享至: 無論太陽能燈具大小，一個(gè)性能良好的充放電控制電路是必不可少的。為了延長蓄電池的使用壽命，必須對(duì)它的充放電條件加以限制，防止蓄電池過充電及深度放電，.另外，由

13、于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸入能量極不穩(wěn)定，光伏發(fā)電系統(tǒng)中對(duì)蓄電池充電的控制要比普通蓄電池充電的控制要復(fù)雜些。對(duì)于太陽能燈具的設(shè)計(jì)來說，成功與失敗往往就取決于充放電控制電路的成功與失敗。.沒有一個(gè)性能良好的充放電控制電路，就不可能有一個(gè)性能良好的太陽能燈具。 3.1 防反充電控制 防止反充電功能，一般來說，就是在太陽能電池回路中串聯(lián)一個(gè)二極管，二極管防止反充電，這個(gè)二極管應(yīng)該是肖特基二極管，肖特基二極管的壓降比普通二極管低。另外，還可以用場(chǎng)效應(yīng)晶體管控制防止反充電功能，它的管壓降比肖特基二極管更低，只是控制電路要比前面復(fù)雜一些。 3.2 防過充電控制 防止過充電功能，可以在輸入回路中串聯(lián)或者并聯(lián)一個(gè)泄放晶體管，電壓鑒別電路控制晶體管的開關(guān)，將多余的太陽能電池能量通過晶體管泄放，保證沒有過高的電壓給蓄電池充電。關(guān)鍵是防止過充電壓的選擇，單節(jié)鉛酸蓄電池為2.2V。&#