太阳能电池技术方案

1、技术方案太阳能电池的分类单晶硅太阳能电池单晶硅太阳能电池的 光电转换效率为 15%左 右，最高的达到 24%，这是目前所有种类 的太阳能电池中光电 转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。由于单晶 硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达 15 年，最高可达 25 年。多晶硅太阳能电池多晶硅太阳能电池的 制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是 多晶硅太阳能电池的光 电转换效率则要降低 不少，其光电效率约 12%左 右（ 2004 年 7 月 1 日日本夏普上 市效率为 14.8%世界最高效率多晶硅太阳能 电池 ）。从制作成本上来讲，比

2、单晶硅太阳能电池要便宜 一些，材料制造简便 ，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿 命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。非晶硅太阳能电池非晶硅太阳电池是 1976 年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单 晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同 ，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电 。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为 10%左右 ，且不够稳定，随着 时间的延长，其转换效率衰减。多元化合物太阳电池 多元化合物太阳电池 指不是用单一元素半导体材料制成的太

3、阳 电池。现在各国研究的品种 繁多，大多数尚未工 业化生产，主要有以下几种：a）硫化镉太阳能电池b）砷化镓太阳能电池c）铜铟硒太阳能电池（新型多元带隙梯度 Cu（ln,Ga）Se2薄膜太阳能电池）Cu（ln,Ga）Se2 是一种性能优良太阳光吸收材料，具有梯度能带间隙（ 导带与价带之间的能级 差）多元的 半导体材 料，可以扩大太阳能吸收光硅薄膜太阳能 电池明显提高的薄膜太阳能 电池。可以达到的光 电转化效率为 18%，而且，此类薄膜太阳能电池到目前为止，未发现 有光辐射引致性能衰 退效应（SWE），其光电转化效率比目前商用的薄膜太阳能电池板提高约5075%，在薄膜太阳能电池中工艺技术方案 根据

4、产品方案，本项 片的开箱检测与装盒测、等离子体刻蚀周 减反射层、印刷背面 合格后入库。太阳能 太阳能电池生产工艺的工艺路线，基本上是从硅 扩散制作表面 PN 结然后检属于世界的最高水平的光电转化效 率。目主要生产工艺的流程采用国内较为成熟开始，然后在加工车间去除油污及制裁、边 PN 结及抽测效果、二次清洗，然后在表面处理 车间完成制备薄膜 电极、背电场、正面电极，然后经过高温 烧结，最后经检测车间检测 电池硅片生产工艺流程图如下：流程图主要工艺流程说明： 清洗、制绒：首先用 碱（或酸）腐蚀硅片，以去除硅片表面机 械损伤。而后进行硅片表 面 绒化，现在常用的 硅片的厚度 180um 左右。去除硅

5、片表面损伤层是太阳 电池制造的第一 道 常规工序，主要是 通过化学腐蚀，硅片化学腐蚀的主要目的 是消除切片带来的表面损伤， 同 时也能起到一定的 绒面效果，从而减少光反射。 甩干：清洗后的硅片 使用离心甩干机进行甩干。 扩散、刻蚀：多数厂 家都选用p型硅片来制作太阳电池，那么一般用P0CI3液态源作为扩散源。扩散设备可 用横向石英管或链式扩散炉，进行磷扩散 形式 n 型层。扩散的最高 温度可达到850-900 C。这种方法制出的结均匀性好，方块电阻的不均匀性小于10%,光子寿命大于 10 微秒。扩散过程遵从如下反应 式：4POCI+3O（过量）2PO+2CI （气）2PO + 5Si 5SiO

6、2 + 4p背腐蚀去磷硅玻璃和 边缘P-N节：用化学方法除去扩散层SiO2与HF生成可溶于水的SiF,从而使硅表面的磷硅 玻璃（掺PO的SiO）溶解，化学反应为：SiO +6HF H（ SiF） +2HO 减反射：采用等离子 体增强化学气相沉积（PECVD技术在电池表面沉积一一层氮化硅减反射膜,不但可以减少光的反射,由于在制备SiNx 减反膜过程 中大量的氢原子进入,能够起到很好的表面钝化 明显的表面钝化和体 对光的吸收性的同时多晶硅材料而言,由于具有来制作太阳电池。由于增强内钝化作用,从而提高了电和体钝化的效果,这对于具有大量晶界的钝化作用,因此可以用比较差一些的材料,氢原子对太阳电池起到很

7、好的表面和体 池的短路电流和开路 电压。 印刷 +烧结：为了从电池上获取电流,一般在电池的正、背两面制作电极。正面栅网 电极的形式和厚度要求一 方面要有高的透过率,另一方面要保证栅 网电极有一个尽可能低的电 阻。 背面做成BSF结构，以减小 表面电子复合，印刷后高温烧结 。电池生产工序就完成了。 检测分选：为了保证 产品质量的一致性，通常要对每个电池测试，并按电流和功率大小进行分类，可根据电 池效率进行分级。 包装入库：将分选好 的电池片进行包装，并入库。晶体硅太阳能电池片 生产用原辅材料消耗见下表： 电池片生产项目原辅 材料消耗一览表：序号原料及辅料名称规格（ %）单位年消耗量备注原料硅片k

8、g/a 4950.00辅助材料1氢氧化钠99.90%kg/a19800.002盐酸35.00-37.00kg/a19200.003异丙醇99.85 kg/a24000.004 三氯氧磷 99.99 kg/a 720.005四氟化碳99.00kg/a2400.006硅烷99.80kg/a1200.00氨气99.99 kg/a6000.008氧气99.9996kg/a9 氢氟酸 40.00 kg/a 4800.00燃料及公用公程1煤气市政燃气300000来自市政燃气管线2新鲜水t178903电kwh1512 万建设内容包括：主厂 外给排水、消防管道 阳能电池片加工主要500m2 ，变电室 60m2

9、， 室及绿化工程；购置晶体硅太房1400m2,库房500m2，办公、生活用房等工程、围墙大门、道路、场地硬化工程 生产和检测设备等。项目选址 项目选址为平定县冠 山镇贵石沟村，厂区占地面积 40 亩。该厂址邻近 太旧高速和 207气候特点属暖温带半湿润大陆 差较大；春季少雨多 爽，降温快；冬季干国道，交通十分便利明；日照比较充足，昼夜温 量年际变化大；秋天云高气 富。太阳辐射总量多，年平性季风气候区。冬夏长，春秋短，四季分 风，干旱时有发生；夏季炎热多雨，降水 冷，时有风沙天气。本境光能资源比较丰均值为 133.9 千卡 / 平方厘米；全年实际日照时数为2696.32886.3 小时。热量资源

10、可满足一年一熟，不少地方 可达两年三熟。年均气温不同地点相差很 大，无霜期平均为 130180天。年降水量 560 毫米。地形、地貌项目所选场地，地面 标高在 688.6-691.4m 之间，厂区较为平坦，地 层为第四纪冲积，洪积亚粘土层，砂土层， 场址内没有断裂、滑坡等不良地质现象， 地下无矿藏，地质良好。工程地质本项目用地，场区地 势较为平坦。项目岩土工程已由阳泉市建 构成主要由 Q4ml 新近人工填土、第四纪全新世 砂、中砂、卵石、粉Q42A1+P1 土、粉质粘土和石炭纪页岩、砂岩组成。 混凝土无腐蚀性。如下：筑设计院做过勘察。其地层 洪）积形成的粉质粘土、细 根据附近已有工程水质分析地

11、震 根据国家地震局和建 VII 度。 项目区没有发现采空 岩土层承载力特征值 粉质粘土（ 1 ） 中砂 180KPa 卵石 220KPa 粉质粘土（ 2 ） 岩（中等风化） 依据建筑抗震设计 规范 ， 定。设部发布的中国地震烈度区划图（ 1990）所示，项目区基本烈度为区和滑坡迹象等不良地质现象。如下：170KPa200KPa 页500KPa细砂 170KPa硌砂 190KPa粉土 150KPa 页岩（强风化） 300KPa 砂岩（中等风化） 800KPa 判定本场地为抗震 一般地段。场地评价为地基均匀， 地基岩稳资料，地下水对钢筋 土工试验主要指标值干密度：平均值1.69标准差 0.05变异

12、系数0.03孔隙比：平均值0.602标准差 0.05变异系数0.08饱和度：平均值93.8标准差 7.09变异系数0.08液性指数：平均值0.24标准差 0.19变异系数0.78压缩模量：平均值13.76标准差 5.7变异系数0.41建设规模 年产 25MW 晶体硅太阳能电池片。 主要装置（设备）和 设施一览表 序号 名称 规格 操作参数 材质数量备注煤制气工段清洗机2400 ,煤气产量：3000Nm3/h温度：350 C压力： 3KPaQ235B1台1HF 清洗机处理量 9200m3/h ， 1200温度：常温压力： 2320paQ235B1 台3鼓风机风量 7785m3/h风压： 2320

13、pa温度：常温组合件1 台煤焦油蒸馏工段6管式炉3000X 6000温度：450 C压力：常压不锈钢1 台7分馏塔1200X 35000温度：400 C压力： 0.1MPaQ245R8塔顶换热器720X6000管程温度：50 C、壳程温度：200 CQ245R2 台9一线换热器 630X 6000管程温度：350 C、壳程温度：150 CQ245R2 台10二线换热器 630X 6000管程温度：350 C、壳程温度：150 CQ245R 2 台11三线换热器630x6000管程温度：350 C、壳程温度：150 CQ245R2 台12渣油换热器 630x 6000管程温度：350 C、壳程温度：150 CQ245R2 台13油气分离器 800x 2000温度：常温压力：常压Q235B 1 台14鼓风机风量 7785m3/h 风压： 2320pa温度：常温组合件1 台7.5KW15引风机风量： 14400m3/h 风压： 3235pa温度：常温组合件1 台2.2KW罐区16 原料油储罐15000X 13500温度：40-50 C压力：常压2 台17清洗油储罐11500X 10500温度：30-40 C压力：常压2 台18蜡油储罐11500X 10500温度：70-80 C压力：常压19 渣油储罐11500X 10500温度：70-80