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太陽能光伏技術(shù)實踐教程 版權(quán)信息
- ISBN：9787030694287
- 條形碼：9787030694287 ; 978-7-03-069428-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
太陽能光伏技術(shù)實踐教程 內(nèi)容簡介
本書以太陽能光伏系統(tǒng)的核心技術(shù)為主要內(nèi)容，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計編寫而成。深入介紹晶硅電池光伏系統(tǒng)從高純硅材料提純到品硅電池制備、光伏組件封裝、發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用以及品硅電池、組件質(zhì)量監(jiān)控與性能測試等重要實驗技術(shù)。 木書遵循品硅電池光伏產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)的實際生產(chǎn)流程，在簡要介紹光伏技術(shù)基本原理的基礎(chǔ)上，以實驗的形式安排各章節(jié)內(nèi)容，對每一項光伏技術(shù)，給出具體的實驗?zāi)康摹⒃O(shè)備、原理、內(nèi)容、注意事項數(shù)據(jù)處理和思考幾個部分，以達到鞏固理論知識、理論聯(lián)系實際、提高動手能力和創(chuàng)新能力的目的。 本書內(nèi)容豐富，圖文并茂，深入淺出，可作為高等院校新能源相關(guān)專業(yè)本科生和專科生的實驗、實訓(xùn)教材也可作為太陽能光電企業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的培訓(xùn)及參考用書。
太陽能光伏技術(shù)實踐教程 目錄
目錄
第1章 光伏技術(shù)概述 1
1.1 光伏發(fā)電技術(shù) 1
1.2 光伏材料制備工藝 1
1.2.1 硅材料提純 1
1.2.2 單晶硅生長技術(shù) 2
1.2.3 多晶硅鑄造技術(shù) 2
1.2.4 硅片加工技術(shù) 3
1.3 晶硅太陽能電池制備工藝 4
1.4 光伏組件制備工藝 5
1.5 光伏發(fā)電與控制系統(tǒng) 6
1.6 光伏測試技術(shù) 7
第2章 光伏材料制備技術(shù) 8
2.1 光伏材料制備概述 8
2.1.1 物理法提純高純硅的原理 8
2.1.2 物理法提純高純硅典型工藝 10
2.2 高純硅制備實驗 10
實驗2.2.1 改良西門子法制備多晶硅 10
實驗2.2.2 硅烷熱分解法制備多晶硅 17
實驗2.2.3 流化床法制備多晶硅 19
2.3 單晶硅制備實驗 21
實驗2.3.1 直拉法制備單晶硅棒 22
實驗2.3.2 懸浮區(qū)熔法制備單晶硅 27
2.4 多晶硅錠制備實驗 29
2.5 單晶硅棒切片實驗 32
第3章 光伏電池制備實驗 35
3.1 光伏電池制備工藝概述 35
3.2 晶硅電池制備實驗 35
實驗3.2.1 單晶硅電池制絨實驗 35
實驗3.2.2 多晶硅電池制絨實驗 40
實驗3.2.3 擴散制結(jié)實驗 44
實驗3.2.4 邊緣刻蝕實驗 47
實驗3.2.5 鍍減反膜實驗 50
實驗3.2.6 絲網(wǎng)印刷實驗 55
實驗3.2.7 燒結(jié)實驗 59
第4章 光伏組件封裝實驗 63
4.1 光伏組件制備工藝概述 63
4.2 層壓組件封裝實驗 65
實驗4.2.1 電池片分選 65
實驗4.2.2 電池片的電性能測試和分選 69
實驗4.2.3 太陽能電池的劃片 70
實驗4.2.4 焊帶處理 73
實驗4.2.5 單片焊接 76
實驗4.2.6 串聯(lián)焊接 79
實驗4.2.7 疊層工藝 81
實驗4.2.8 層壓、固化工藝 84
實驗4.2.9 組件裝框、清洗、安裝接線盒 89
4.3 滴膠組件封裝實驗 92
第5章 光伏發(fā)電與控制實驗 96
5.1 光伏發(fā)電特點 96
5.2 PVSYST軟件仿真模擬實驗 96
5.3 基于HSNE-S01-B型平臺的光伏系統(tǒng)實驗 103
實驗5.3.1 光伏系統(tǒng)主要參數(shù)測量 104
實驗5.3.2 環(huán)境對光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響 106
實驗5.3.3 光伏系統(tǒng)直接連接負(fù)載實驗 108
實驗5.3.4 光伏系統(tǒng)接直流負(fù)載實驗 109
實驗5.3.5 光伏型控制器工作原理實驗 110
實驗5.3.6 光伏型控制器充放電保護實驗 111
實驗5.3.7 戶用型控制器工作原理實驗 113
實驗5.3.8 戶用型控制器充放電保護實驗 114
實驗5.3.9 戶用型控制器上位機軟件實驗 115
實驗5.3.10 光伏型控制器上位機軟件實驗 116
實驗5.3.11 直接負(fù)載上位機軟件實驗 117
實驗5.3.12 家用光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計 118
第6章 光伏電池和組件的測試 119
6.1 光伏電池產(chǎn)線質(zhì)量控制 119
實驗6.1.1 硅片分揀測試實驗 119
實驗6.1.2 硅片分選電性能測試實驗 121
實驗6.1.3 硅片制絨質(zhì)量監(jiān)控 125
實驗6.1.4 擴散工藝質(zhì)量監(jiān)控 127
實驗6.1.5 硅片刻蝕質(zhì)量監(jiān)控 132
實驗6.1.6 PECVD鍍減反膜質(zhì)量監(jiān)控 136
實驗6.1.7 絲網(wǎng)印刷質(zhì)量監(jiān)控 139
6.2 光伏組件產(chǎn)線質(zhì)量控制 141
實驗6.2.1 檢測分級實驗 141
實驗6.2.2 太陽能電池電性能測試 143
實驗6.2.3 組件中道檢驗工藝 146
實驗6.2.4 組件功率檢測 147
6.3 組件終檢 150
實驗6.3.1 光伏組件外觀檢測 150
實驗6.3.2 *大功率測定 151
實驗6.3.3 光伏組件絕緣測試 153
實驗6.3.4 熱循環(huán)實驗 155
實驗6.3.5 濕凍實驗 157
實驗6.3.6 濕熱實驗 158
實驗6.3.7 引出端強度實驗 159
實驗6.3.8 濕漏電極實驗 160
實驗6.3.9 機械載荷實驗 161
實驗6.3.10 冰雹沖擊實驗 164
6.4 光伏電池特性測試 166
實驗6.4.1 光伏電池特性測量 166
實驗6.4.2 光伏電池供電實驗 171
實驗6.4.3 光伏電池溫度特性測量 175
實驗6.4.4 光伏電池光譜特性測量 180
第7章 光伏產(chǎn)品設(shè)計 186
7.1 光伏產(chǎn)品設(shè)計概述 186
7.2 光伏產(chǎn)品設(shè)計實驗 186
實驗7.2.1 太陽能風(fēng)扇設(shè)計 186
實驗7.2.2 太陽能音樂聲響設(shè)計 187
實驗7.2.3 太陽能節(jié)電照明燈設(shè)計 188
實驗7.2.4 太陽能路燈設(shè)計 191
實驗7.2.5 太陽能電池充電器設(shè)計 192
實驗7.2.6 太陽能蓄電池控制設(shè)計 194
參考文獻 197
第1章 光伏技術(shù)概述 1
1.1 光伏發(fā)電技術(shù) 1
1.2 光伏材料制備工藝 1
1.2.1 硅材料提純 1
1.2.2 單晶硅生長技術(shù) 2
1.2.3 多晶硅鑄造技術(shù) 2
1.2.4 硅片加工技術(shù) 3
1.3 晶硅太陽能電池制備工藝 4
1.4 光伏組件制備工藝 5
1.5 光伏發(fā)電與控制系統(tǒng) 6
1.6 光伏測試技術(shù) 7
第2章 光伏材料制備技術(shù) 8
2.1 光伏材料制備概述 8
2.1.1 物理法提純高純硅的原理 8
2.1.2 物理法提純高純硅典型工藝 10
2.2 高純硅制備實驗 10
實驗2.2.1 改良西門子法制備多晶硅 10
實驗2.2.2 硅烷熱分解法制備多晶硅 17
實驗2.2.3 流化床法制備多晶硅 19
2.3 單晶硅制備實驗 21
實驗2.3.1 直拉法制備單晶硅棒 22
實驗2.3.2 懸浮區(qū)熔法制備單晶硅 27
2.4 多晶硅錠制備實驗 29
2.5 單晶硅棒切片實驗 32
第3章 光伏電池制備實驗 35
3.1 光伏電池制備工藝概述 35
3.2 晶硅電池制備實驗 35
實驗3.2.1 單晶硅電池制絨實驗 35
實驗3.2.2 多晶硅電池制絨實驗 40
實驗3.2.3 擴散制結(jié)實驗 44
實驗3.2.4 邊緣刻蝕實驗 47
實驗3.2.5 鍍減反膜實驗 50
實驗3.2.6 絲網(wǎng)印刷實驗 55
實驗3.2.7 燒結(jié)實驗 59
第4章 光伏組件封裝實驗 63
4.1 光伏組件制備工藝概述 63
4.2 層壓組件封裝實驗 65
實驗4.2.1 電池片分選 65
實驗4.2.2 電池片的電性能測試和分選 69
實驗4.2.3 太陽能電池的劃片 70
實驗4.2.4 焊帶處理 73
實驗4.2.5 單片焊接 76
實驗4.2.6 串聯(lián)焊接 79
實驗4.2.7 疊層工藝 81
實驗4.2.8 層壓、固化工藝 84
實驗4.2.9 組件裝框、清洗、安裝接線盒 89
4.3 滴膠組件封裝實驗 92
第5章 光伏發(fā)電與控制實驗 96
5.1 光伏發(fā)電特點 96
5.2 PVSYST軟件仿真模擬實驗 96
5.3 基于HSNE-S01-B型平臺的光伏系統(tǒng)實驗 103
實驗5.3.1 光伏系統(tǒng)主要參數(shù)測量 104
實驗5.3.2 環(huán)境對光伏發(fā)電系統(tǒng)的影響 106
實驗5.3.3 光伏系統(tǒng)直接連接負(fù)載實驗 108
實驗5.3.4 光伏系統(tǒng)接直流負(fù)載實驗 109
實驗5.3.5 光伏型控制器工作原理實驗 110
實驗5.3.6 光伏型控制器充放電保護實驗 111
實驗5.3.7 戶用型控制器工作原理實驗 113
實驗5.3.8 戶用型控制器充放電保護實驗 114
實驗5.3.9 戶用型控制器上位機軟件實驗 115
實驗5.3.10 光伏型控制器上位機軟件實驗 116
實驗5.3.11 直接負(fù)載上位機軟件實驗 117
實驗5.3.12 家用光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計 118
第6章 光伏電池和組件的測試 119
6.1 光伏電池產(chǎn)線質(zhì)量控制 119
實驗6.1.1 硅片分揀測試實驗 119
實驗6.1.2 硅片分選電性能測試實驗 121
實驗6.1.3 硅片制絨質(zhì)量監(jiān)控 125
實驗6.1.4 擴散工藝質(zhì)量監(jiān)控 127
實驗6.1.5 硅片刻蝕質(zhì)量監(jiān)控 132
實驗6.1.6 PECVD鍍減反膜質(zhì)量監(jiān)控 136
實驗6.1.7 絲網(wǎng)印刷質(zhì)量監(jiān)控 139
6.2 光伏組件產(chǎn)線質(zhì)量控制 141
實驗6.2.1 檢測分級實驗 141
實驗6.2.2 太陽能電池電性能測試 143
實驗6.2.3 組件中道檢驗工藝 146
實驗6.2.4 組件功率檢測 147
6.3 組件終檢 150
實驗6.3.1 光伏組件外觀檢測 150
實驗6.3.2 *大功率測定 151
實驗6.3.3 光伏組件絕緣測試 153
實驗6.3.4 熱循環(huán)實驗 155
實驗6.3.5 濕凍實驗 157
實驗6.3.6 濕熱實驗 158
實驗6.3.7 引出端強度實驗 159
實驗6.3.8 濕漏電極實驗 160
實驗6.3.9 機械載荷實驗 161
實驗6.3.10 冰雹沖擊實驗 164
6.4 光伏電池特性測試 166
實驗6.4.1 光伏電池特性測量 166
實驗6.4.2 光伏電池供電實驗 171
實驗6.4.3 光伏電池溫度特性測量 175
實驗6.4.4 光伏電池光譜特性測量 180
第7章 光伏產(chǎn)品設(shè)計 186
7.1 光伏產(chǎn)品設(shè)計概述 186
7.2 光伏產(chǎn)品設(shè)計實驗 186
實驗7.2.1 太陽能風(fēng)扇設(shè)計 186
實驗7.2.2 太陽能音樂聲響設(shè)計 187
實驗7.2.3 太陽能節(jié)電照明燈設(shè)計 188
實驗7.2.4 太陽能路燈設(shè)計 191
實驗7.2.5 太陽能電池充電器設(shè)計 192
實驗7.2.6 太陽能蓄電池控制設(shè)計 194
參考文獻 197
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太陽能光伏技術(shù)實踐教程 節(jié)選
第1章 光伏技術(shù)概述 1.1 光伏發(fā)電技術(shù) 光伏技術(shù)是指可將太陽的光能直接轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，也稱光伏發(fā)電技術(shù)。其核心部件是太陽能光伏組件，俗稱太陽能電池板，它是由多個*小功能單元——太陽能電池根據(jù)實際需要串/并聯(lián)而成的。理論上講，只要有太陽，太陽能光伏組件可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到兒童玩具。晶硅光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈指從硅礦石到太陽能發(fā)電系統(tǒng)的完整鏈條，如圖1-1所示。 圖1-1 晶硅光伏技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈 1.2 光伏材料制備工藝 光伏材料制備工藝屬于光伏產(chǎn)業(yè)鏈的上游技術(shù)，指從硅礦中獲得硅原料，再通過冶煉得到工業(yè)硅、提純得到太陽能級的硅，然后生長成單晶硅棒或者鑄造成多晶硅棒，再切割成硅片的過程，如圖1-1所示。 1.2.1 硅材料提純 硅在自然界分布極廣，地殼中約含27.6%的硅，其主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，根據(jù)其雜質(zhì)含量分為粗硅和高純硅，粗硅是高純硅的原料。通常使用碳質(zhì)還原劑對硅石進行工業(yè)冶煉，得到純度為95%～99%的粗硅，也稱工業(yè)硅、金屬硅、結(jié)晶硅、冶金(級)硅。碳還原氧化硅的反應(yīng)通常以式(1-1)表示： (1-1) 式(1-1)是硅冶煉主反應(yīng)的表達式。 高純硅一般要求純度達到6個“9”至8個“9”的范圍，一般用作半導(dǎo)體和太陽能電池。硅含量為99.9999%(6個“9”)的為太陽能級硅(SG)，主要用于太陽能電池片的生產(chǎn)制造。純度為99.999999999%(11個“9”)的為電子級硅(EG)，主要用于半導(dǎo)體芯片的生產(chǎn)制造。光伏發(fā)電用太陽能級硅，可以利用化學(xué)法提純、物理法提純，為了將工業(yè)硅提純到半導(dǎo)體器件用電子級硅所需的純度，必須經(jīng)過化學(xué)法提純。 化學(xué)法提純的原理是指通過化學(xué)反應(yīng)，將硅轉(zhuǎn)化為中間化合物，再利用精餾提純等技術(shù)，提純中間化合物，使之達到高純度，然后將中間化合物還原成硅，此時的高純硅是多晶狀態(tài)，可以達到太陽能電池和電子器件的要求。典型工藝技術(shù)包括改良西門子法、硅烷熱分解法、流化床法，它們既可用于太陽能級多晶硅的生產(chǎn)，也可用于電子級多晶硅的生產(chǎn)。其中，改良西門子法是主流技術(shù)，世界上約有80%的多晶硅是由此工藝方法得到的，由于其技術(shù)成熟，今后很長一段時間內(nèi)仍將是主流技術(shù)。 物理法提純主要采用冶金法，冶金法提純太陽能級硅具有原料來源廣泛、提純過程安全、設(shè)備投資小的特點，在環(huán)保和節(jié)能上比傳統(tǒng)的西門子法更勝一籌，是各國研發(fā)機構(gòu)一直努力的目標(biāo)。 1.2.2 單晶硅生長技術(shù) 單晶硅是指硅原子按照一定的方式排列形成的物質(zhì)。單晶硅是太陽能電池和微電子工業(yè)的重要原料。目前單晶硅的生長均是以多晶硅為基礎(chǔ)，通過一定的生長方式將多晶硅轉(zhuǎn)化為單晶硅，按照生長方式的不同可分為區(qū)熔法(Float Zone，F(xiàn)Z)和直拉法(Czochralski，CZ)。目前這兩種方法都已被大規(guī)模的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，其中區(qū)熔法生長的單晶硅多用于大功率器件方面，直拉法生長的單晶硅主要用于電子集成電路和太陽能電池方面。 1.2.3 多晶硅鑄造技術(shù) 單晶硅電池成本高，制約了光伏工業(yè)的發(fā)展。鑄造多晶硅利用鑄造技術(shù)，與單晶硅相比，沒有高成本的晶體拉制過程，效率低一些，但差距較小，而成本低很多，所以相對來說性價比更高。鑄造多晶硅按照制備時采用的坩堝數(shù)量可將其分為澆鑄法和直接熔融定向凝固法(包括所有采用單坩堝的方法)，也有的將其細(xì)化分為布里奇曼法、熱交換法、電磁鑄錠法、澆鑄法。 鑄造多晶硅的原材料廣泛，可以使用半導(dǎo)體級高純多晶硅，當(dāng)然也有化學(xué)法(如改良西門子法)和物理法制備的太陽能級高純多晶硅，也可以使用微電子工業(yè)用單晶硅生產(chǎn)中的剩余料(包括質(zhì)量相對較差的高純多晶硅、單晶硅棒的頭尾料，以及直拉單晶硅生長完成后剩余在石英坩堝中的堝底料)等。與直拉、區(qū)熔單晶硅生長方法相比，鑄造方法對硅原料的不純有更大的容忍性，所以鑄造多晶硅方法可以更多地使用微電子工業(yè)剩余料等較低成本的原料，這也是鑄造多晶硅成本相對較低的原因。甚至多晶硅片制備過程中剩余的硅料(如硅片切割中的碎料等)還可以重復(fù)利用。有研究表明，只要原料中剩余料的比例不超過40%，就可以生長出合格的鑄造多晶硅。 1.2.4 硅片加工技術(shù)① 太陽能電池產(chǎn)品需要高純的原料，純度至少是99.99998%，即我們所說的6個“9”(6N)。從二氧化硅到適用于制作太陽能電池用的硅片，一般需要經(jīng)過：二氧化硅→冶金級硅→高純?nèi)葰涔琛呒兌嗑Ч柙稀鷨尉Ч璋艋蚨嗑Ч桢V→硅片。而單晶硅棒或多晶硅錠制成硅片是一個重要的過程，它對太陽能電池性能和效率有重要的影響。 太陽能電池用單晶硅片一般有兩種形狀：一種是圓形，另一種是方形。圓形硅片是割斷滾圓后，利用金剛石砂輪磨削晶體硅的表面，使得整根單晶硅的直徑統(tǒng)一，并且能達到所需直徑，如直徑3in(76.2mm)或4in(101.6mm)的單晶硅，直接切片，切片是圓形；而方形硅片則需要在切斷晶體硅后，進行切片方塊處理，沿著晶體棒的縱向方向，也就是晶體的生長方向，利用外圓切割機將晶體硅錠切成一定尺寸的方形硅片，其截面為正方形，通常尺寸為100mm×100mm、125mm×125mm或150mm×150mm。在太陽能效率和成本方面，其主要區(qū)別是圓形硅片的材料成本相對于方形硅片較低，組成組件時，圓形硅片的空間利用率比方形硅片低，要達到同樣的太陽能電池輸出功率，方形硅片的太陽能電池組件板的面積小，既利于空間的有效利用，又降低了太陽能電池的總成本。因此，對于大直徑單晶硅或需要高輸出功率的太陽能電池，其硅片的形狀一般為方形。 傳統(tǒng)的圓形硅片加工的主要工藝流程一般為：單晶爐取出單晶→檢查→切割分段→測試→清洗→外圓研磨→檢測分檔→切片→倒角→清洗→磨片→清洗→檢驗→測厚分類→化學(xué)腐蝕→測厚檢驗→拋光→清洗→拋光→清洗→電性能測量→檢驗→包裝→儲存。 多晶硅鑄造完成后，一般是一個方形的鑄錠，不需要進行割斷、滾圓等工序，只是在晶錠制備完成后，切成截面尺寸為100mm×100mm、150mm×150mm、210mm×210mm的方柱體，利用線切割機切成硅片。切割硅片后，與單晶硅的加工相似，還需要進行倒角、磨片、化學(xué)腐蝕、拋光等工藝。 1.3 晶硅太陽能電池制備工藝 太陽能電池片的生產(chǎn)工藝流程分為硅片檢測→表面制絨及酸洗→擴散制結(jié)→去磷硅玻璃→等離子刻蝕及酸洗→鍍減反射膜→絲網(wǎng)印刷→快速燒結(jié)等。具體介紹如下。 硅片檢測：硅片是晶硅太陽能電池的載體，硅片質(zhì)量直接決定了太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率，因此需要對來料硅片進行檢測。在進行少子壽命和電阻率檢測之前，需要先對硅片的對角線、微裂紋進行檢測，并自動剔除破損硅片。硅片檢測設(shè)備能夠自動裝片和卸片，并且能夠?qū)⒉缓细衿贩诺焦潭ㄎ恢茫瑥亩岣邫z測精度和效率。 表面制絨及酸洗：單晶硅絨面的制備是利用硅的各向異性腐蝕，在每平方厘米硅表面形成幾百萬個四面方錐體，即金字塔結(jié)構(gòu)。制絨面前，硅片須先進行初步表面腐蝕，用堿性或酸性腐蝕液蝕去20～25?m，在腐蝕絨面后，進行一般的化學(xué)清洗。經(jīng)過表面準(zhǔn)備的硅片都不宜在水中久存，以防玷污，應(yīng)盡快擴散制結(jié)。 擴散制結(jié)：太陽能電池需要一個大面積的P-N結(jié)以實現(xiàn)光能到電能的轉(zhuǎn)換，而擴散爐即制造太陽能電池P-N結(jié)的專用設(shè)備。擴散一般用三氯氧磷液態(tài)源作為擴散源。制造P-N結(jié)是太陽能電池生產(chǎn)*基本也是*關(guān)鍵的工序。正是P-N結(jié)的形成，才使電子和空穴在流動后不再回到原處，而形成電流，用導(dǎo)線將電流引出，就是直流電。 去磷硅玻璃：該工藝用于太陽能電池片生產(chǎn)制造過程中，通過化學(xué)腐蝕法，即把硅片放在氫氟酸溶液中浸泡，使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)合物六氟硅酸，以去除擴散制結(jié)后在硅片表面形成的一層磷硅玻璃。氫氟酸能夠溶解二氧化硅是因為氫氟酸與二氧化硅反應(yīng)生成易揮發(fā)的四氟化硅氣體。若氫氟酸過量，反應(yīng)生成的四氟化硅會進一步與氫氟酸反應(yīng)生成可溶性的絡(luò)合物六氟硅酸。 等離子刻蝕及酸洗：由于在擴散過程中，即使采用背靠背擴散，硅片的所有表面包括邊緣都將不可避免地擴散上磷。P-N結(jié)的正面所收集到的光生電子會沿著邊緣擴散，有磷的區(qū)域流到P-N結(jié)的背面，而造成短路。因此，必須對太陽能電池周邊的摻雜硅進行刻蝕，以去除電池邊緣的P-N結(jié)，通常采用等離子刻蝕技術(shù)完成這一工藝。等離子刻蝕是在低壓狀態(tài)下，反應(yīng)氣體CF4的母體分子在射頻功率的激發(fā)下，產(chǎn)生電離并形成等離子體。等離子體是由帶電的電子和離子組成的，反應(yīng)腔體中的氣體在電子的撞擊下，除了轉(zhuǎn)變成離子外，還能吸收能量并形成大量的活性反應(yīng)基團。活性反應(yīng)基團由于擴散或者在電場作用下到達SiO2表面，在該表面與被刻蝕材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并形成揮發(fā)性的反應(yīng)生成物脫離被刻蝕物質(zhì)表面，被真空系統(tǒng)抽出腔體。 鍍減反射膜：拋光硅表面的反射率為35%，為了減少表面反射，提高電池的轉(zhuǎn)換效率，需要沉積一層氮化硅減反射膜。工業(yè)生產(chǎn)中常采用PECVD設(shè)備制備減反射膜。PECVD即等離子增強型化學(xué)氣相沉積，它的技術(shù)原理是利用低溫等離子體做能量源，樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上，利用輝光放電使樣品升溫到預(yù)定的溫度，然后通入適量的反應(yīng)氣體SiH4和NH3，氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng)，在樣品表面形成固態(tài)薄膜即氮化硅薄膜。一般情況下，使用這種等離子增強型化學(xué)氣相沉積的方法沉積的薄膜厚度在70nm左右。這樣厚度的薄膜具有光學(xué)的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大為減少，電池的短路電流和輸出電流就有很大增加，效率也有相當(dāng)大的提高。 絲網(wǎng)印刷：太陽能電池經(jīng)過制絨、擴散及PECVD等工序后，已經(jīng)制成P-N結(jié)，可以在光照下產(chǎn)生電流，為了將產(chǎn)生的電流導(dǎo)出，需要在電池表面上制作正、負(fù)兩個電極。制造電極的方法很多，而絲網(wǎng)印刷是目前制作太陽能電池電極*普遍的生產(chǎn)工藝之一。絲網(wǎng)印刷是采用壓印的方式將預(yù)定的圖形印刷在基板上，該設(shè)備由電池背面銀鋁漿印刷、電池背面鋁漿印刷和電池正面銀漿印刷三部分組成。其工作原理為：利用絲網(wǎng)圖形部分網(wǎng)孔透過漿料，用刮刀在絲網(wǎng)的漿料部位施加一定壓力，同時朝絲網(wǎng)另一端移動。油墨在移動中被刮刀從圖形部分的網(wǎng)孔中擠壓到基片上。由于漿料的黏性作用使印跡固著在一定范圍內(nèi)，印刷中刮刀始終與絲網(wǎng)印版和基片呈線性接觸，接觸線隨刮刀移動而移動，從而完成印刷行程。 快速燒結(jié)：經(jīng)過絲網(wǎng)印刷后的硅片，不能直接使用，需經(jīng)燒結(jié)爐快速燒結(jié)，將有機樹脂黏合劑燃燒掉，剩下幾乎純粹的、由于玻璃質(zhì)作用而密合在硅片上的銀電極。燒結(jié)爐工作過程分為預(yù)燒結(jié)、燒結(jié)、降溫冷卻三個階段。預(yù)燒結(jié)階段的目的是使?jié){料中的高分子物質(zhì)分解、燃燒掉，此階段溫度慢慢上升；燒結(jié)階段，燒結(jié)體內(nèi)完成各種物理、化學(xué)反應(yīng)，形成電阻膜結(jié)構(gòu)，使其真正具有電阻特性，該階段溫度達到峰值；降溫冷卻階段，玻璃冷卻硬化并凝固，使電阻膜結(jié)構(gòu)固定地黏附于基片上。 1.4 光伏組件制備工藝 單體太陽能電池不能直接作為電源使用。作為電源必須將若干單體電池串、并聯(lián)并嚴(yán)密封裝成組件。光伏組件(也叫太陽能電池板)是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中*重要的部分。 太陽能電池是將太陽光直接轉(zhuǎn)換為電能的*基本元件，一個單體太陽能電池的單片為一個P-N結(jié)，工作電壓約為0.5V，工作電流密度為20～25mA/cm2。因而需根據(jù)使用要求將若干單體電池進行適當(dāng)?shù)倪B接并經(jīng)過封裝后，組成一個可以單獨對外供電的*小單元，即組件(太陽能電池板)。其功率一般為幾瓦至幾十瓦，具有一定的防腐、防風(fēng)、防雹、防雨的功能，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域和系統(tǒng)。 光伏組件是將性能一致或相近的光伏電池片，或由激光機切割開的小尺寸的太陽能電池，按一定的排列串、并聯(lián)后封裝而成。由于單片太陽能電池片的電流和電壓都很小，把它們先串聯(lián)獲得高電壓，再并聯(lián)獲得高電流后，通過一個二極管(防止電流回輸)后輸出。電池串聯(lián)的片數(shù)越
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