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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。單晶硅太陽能電池是當(dāng)前開發(fā)得zui快的一種太陽能電池，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)用的太陽能電池等采用太陽能級(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)過復(fù)拉制成太陽能電池的單晶硅棒。
在現(xiàn)在的太陽能電池產(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?；衔锾柲茈姵赜捎谄洳牧系南∮行院筒糠植牧暇哂泄?，現(xiàn)階段未被市場廣泛采用.現(xiàn)在太陽能電池的主流產(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)過拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太陽能電池片，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，單晶硅太陽能電池的單體片就制成了。單體片經(jīng)過抽查檢驗(yàn)，即可按所需要的規(guī)格組裝成太陽能電池組件（太陽能電池板），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)，可將太陽能電池組件組成各種大小不同的太陽能電池方陣，亦稱太陽能電池陣列。目前單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為15%左右，實(shí)驗(yàn)室成果也有20%以上的。
單多晶硅太陽能電池片及相關(guān)組件：
太陽能單晶電池片
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
晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介：
•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。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場的平整性；
•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
晶體硅太陽電池的優(yōu)良性能簡介：
•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。確保了電極良好的導(dǎo)電性、可焊性以及背場的平整性；
•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
晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介：
•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
晶體硅太陽能電池組件的優(yōu)良性能簡介：
•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電池片，可提高材制利用率和方便組裝。多晶硅太陽能電池的制作工藝與單晶硅太陽能電池差不多，其光電轉(zhuǎn)換效率約12%左右，稍低于單晶硅太陽能電池，但是材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。
中國太陽能電池行業(yè)的發(fā)展
中國對(duì)太陽能電池的研究起步于1958年，20世紀(jì)80年代末期，國內(nèi)先后引進(jìn)了多條太陽能電池生產(chǎn)線，使中國太陽能電池生產(chǎn)能力由原來的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，歐洲市場特別是德國市場的急劇放大和無錫尚德太陽能電力有限公司的橫空出世及超常規(guī)發(fā)展給中國光伏產(chǎn)業(yè)帶來了的發(fā)展機(jī)遇和示范效應(yīng)。
目前，中國已成為主要的太陽能電池生產(chǎn)國。2006年全國太陽能電池的產(chǎn)量為438MW，2007年全國太陽能電池產(chǎn)量為1188MW。中國已經(jīng)成超越歐洲、日本為世界太陽能電池生產(chǎn)*大國。2008年的產(chǎn)量繼續(xù)提高，達(dá)到了200萬千瓦。
近5年來，中國光伏電池產(chǎn)量年增長速度為1-3倍，光伏電池產(chǎn)量占產(chǎn)量的比例也由2002年1.07%增長到2008年的近15%。商業(yè)化晶體硅太陽能電池的效率也從3年前的13%-14%提高到16%-17%?？傮w來看，中國太陽能電池的*和技術(shù)競爭力大幅提高。在產(chǎn)業(yè)布局上，中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢。在長三角、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能產(chǎn)業(yè)集群。
太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(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，太陽能發(fā)電將占到60%以上。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(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，太陽能電池市場前景廣闊。
展望未來
目前太陽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10年晶體硅太陽能電池所占份額盡管會(huì)因薄膜太陽能電池的發(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)格昂貴等問題，會(huì)有巨大的發(fā)展空間。
