M125硅太陽能電池生產(chǎn)工藝的研究

【摘要】：21世紀(jì)以來，環(huán)境污染加劇與煤炭、石油等傳統(tǒng)能源告急成為了全球關(guān)注的熱點(diǎn)問題，越來越多的國家都致力于發(fā)展可再生能源。在眾多的新能源當(dāng)中，太陽能有著其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：潔凈、充足、可持續(xù)發(fā)展，已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。根據(jù)歐洲光伏工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測，太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會(huì)占據(jù)世界能源的重要位置，不僅會(huì)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，光伏發(fā)電在世界總電力供應(yīng)中的占比將達(dá)到10%以上，2040年這一比例上升至20%以上，到21世紀(jì)末，會(huì)上升至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。而太陽能電池的制造是光伏產(chǎn)業(yè)的核心，因此太陽能電池市場前景廣闊。 本論文介紹單晶硅太陽能電池的材料、外形、應(yīng)用領(lǐng)域等，講解了單晶硅太陽能電池的工作原理，并對(duì)太陽能電池的電學(xué)特性做了模型分析和一些重要電學(xué)參數(shù)進(jìn)行了公式推導(dǎo)，還講解了單晶硅太陽能電池制造過程以及太陽能電池組件及其封裝過程。對(duì)M125太陽能電池生產(chǎn)的所有工序：制絨、擴(kuò)散、刻蝕、去磷硅玻璃、PECVD、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)的原理以及工藝作了詳細(xì)講述。 在制作過程中重點(diǎn)對(duì)擴(kuò)散和絲網(wǎng)印刷作了新的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，提升擴(kuò)散的方塊電阻，增加副柵線的根數(shù)，并將主柵線改為“鏤空”設(shè)計(jì)。測試結(jié)果顯示，電池片的平均效率超過了18.7%，能提升效率約0.17%，表明依照本文的工藝設(shè)計(jì)，能得到電性能良好的M125太陽能電池片。 【關(guān)鍵詞】：太陽能電池 單晶硅 光伏 工藝
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM914.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 引言13-14
• 1.2 上世紀(jì)末與本世紀(jì)初的光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展14-15
• 1.3 光伏產(chǎn)業(yè)的 2012 年15-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 太陽能電池及其原理18-26
• 2.1 單晶硅太陽能電池簡介18-20
• 2.2 單晶硅太陽能電池的工作原理20-21
• 2.3 太陽能電池的基本特性21-25
• 2.3.1 太陽能電池的極性21
• 2.3.2 太陽能電池的電流-電壓特性21-24
• 2.3.3 太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與填充因子24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 單晶硅太陽能電池制造與封裝26-32
• 3.1 單晶硅片制造成單晶硅太陽能電池片26-28
• 3.1.1 單晶硅片的清洗及制絨26
• 3.1.2 擴(kuò)散制作 p-n 結(jié)26
• 3.1.3 邊緣刻蝕26-27
• 3.1.4 去磷硅玻璃（PSG）27
• 3.1.5 制作減反射膜27-28
• 3.1.6 絲網(wǎng)印刷電極28
• 3.1.7 燒結(jié)28
• 3.2 太陽能電池片封裝成太陽能電池組件28-31
• 3.2.1 太陽能電池組件概述28-30
• 3.2.2 焊接30
• 3.2.3 層壓30-31
• 3.2.4 固化31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第4章 M125 太陽能電池工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化32-54
• 4.1 制絨33-36
• 4.1.1 制絨過程及其參數(shù)33-34
• 4.1.2 補(bǔ)加與換液34-35
• 4.1.3 檢驗(yàn)35-36
• 4.2 擴(kuò)散制結(jié)36-39
• 4.2.1 擴(kuò)散制結(jié)工藝及其參數(shù)36-37
• 4.2.2 檢驗(yàn)37-38
• 4.2.3 清洗爐管工藝38-39
• 4.3 等離子邊緣刻蝕39-41
• 4.3.1 刻蝕工藝及參數(shù)39-40
• 4.3.2 檢驗(yàn)40-41
• 4.4 去磷硅玻璃（PSG）41-42
• 4.5 PECVD 鍍減反射膜42-45
• 4.5.1 PECVD 工藝及參數(shù)42-44
• 4.5.2 PECVD 檢驗(yàn)44-45
• 4.6 絲網(wǎng)印刷45-50
• 4.6.1 絲網(wǎng)印刷的三個(gè)步驟45-46
• 4.6.2 背電極、背電場設(shè)計(jì)46-48
• 4.6.3 正電極設(shè)計(jì)48-49
• 4.6.4 絲網(wǎng)印刷前的準(zhǔn)備工作49
• 4.6.5 絲網(wǎng)印刷工藝及參數(shù)49-50
• 4.6.6 印刷注意事項(xiàng)50
• 4.6.7 絲網(wǎng)印刷檢驗(yàn)50
• 4.7 燒結(jié)50-52
• 4.7.1 燒結(jié)工藝51-52
• 4.7.2 燒結(jié)檢驗(yàn)52
• 4.8 本章小結(jié)52-54
• 第5章 電池片的測試與分析54-70
• 5.1 太陽能電池片的測試54-56
• 5.1.1 測試環(huán)境的獲取54-55
• 5.1.2 太陽能電池片測試系統(tǒng)55-56
• 5.2 測試結(jié)果56-63
• 5.3 分析63-69
• 5.3.1 提升效率分析64-68
• 5.3.2 降低成本分析68
• 5.3.3 其它分析68-69
• 5.4 進(jìn)一步改善可采取的措施69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75

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