太阳能光电利用太阳能电池

太阳能电池是太阳能利用中最重要的应用之一，也是发展最快的技术之一。单晶硅太阳能电池，目前仍在太阳能电池市场占主导地位。它的光电转换效率最高，达到14%，然而生产成本昂贵，影响了发展；多晶硅电池要比单晶硅电池便宜，但效率只有12%。随着薄膜太阳能电池采用，它的效率只有9%，但它可以用高度自动化和比较廉价的方法生产，成本会大幅度下降。不久后有些可从现在每千瓦4000美元降至每千瓦1000美元。到时太阳能电池将会有个大的发展。

太阳能电池应用面很广，在通信领域有微波中继站、光缆通讯台站、无线寻呼台站、卫星通信地面站、卫星电视地面站及电视差转台、农村程控电话交换机电源、军队通信系统等其他工业领域有铁路及公路信号电源系统、航标灯和灯塔电源、气象及地震台站电源系统、石油管道及水闸阴极管道保护系统、森林防火无线报警系统等；农业及农村电气化领域有独立光伏电站、光伏户用电源、太阳能照明灯、光伏水泵系统、风、光互补发电系统、电围栏、农用黑光灯等。

国家为了解决西藏自治区一些县的供电问题，先后在西藏建成了几座容量从10 kwp、25kwp、100 kwp的独立光伏电站，其海拔高度都在4700m以上。到2003年底全国已安装光伏电池约5.5万kwp。 2100433B

近年来，一些发达国家先后建立起来这类发电站，如美国、法国、德国、意大利、丹麦、希腊、沙特阿拉伯、哥伦比亚等。目前世界上最大的太阳能光发电站是美国加州萨克拉门托电站，功率为1.2×10⁶ W。

太阳能的光电利用，是指太阳的辐射能光子通过半导体材料转变为电能的过程，通常叫“光生伏打效应”，太阳能电池就是利用这种效应制成的。

本教材重点讲述太阳能光电利用的基础,包括太阳能光热发电原理,光热发电系统的组成和应用,太阳能光伏电池结构、特性、发电原理，光伏发电系统的组成、应用等，同时对薄膜太阳电池、晶硅太阳电池的加工工艺流程进行了介绍。

本教材可供高职高专光伏发电技术及应用、太阳能光热技术及应用、太阳能应用技术、光伏材料加工与应用技术、光伏材料生产技术、光伏建筑一体化、新能源应用技术等专业使用，同时还可作为企业对员工的岗前培训教材。

模块一认知太阳能1

一、太阳能与常规能源1

二、认识太阳与太阳能3

三、太阳能的利用8

四、太阳能的未来9

模块二太阳能光热发电11

一、太阳能光热发电原理11

二、太阳能光热发电系统组成12

三、太阳能光热发电系统分类13

四、太阳能热发电系统发展现状与未来展望15

模块三光伏电池18

一、太阳电池发电原理及构造18

二、晶硅太阳电池21

三、常见的薄膜太阳电池24

四、太阳电池特性35

模块四太阳能级硅的制备41

任务一了解多晶硅41

任务二了解晶体硅的基本性质43

任务三工业硅的制备45

任务四三氯氢硅的合成49

任务五三氯氢硅的提纯52

任务六太阳能级硅制备53

模块五晶硅硅片的制备64

任务一多晶硅原料的准备64

任务二单晶硅的制备方法67

任务三直拉法制备单晶硅69

任务四晶硅的掺杂71

任务五多晶硅锭制备74

任务六多晶坩埚喷涂烘烤75

任务七多晶硅锭的制备78

任务八单晶硅棒加工80

任务九单晶硅棒检测83

任务十切片85

任务十一多晶硅片制备90

模块六晶硅太阳电池的制备92

任务一硅片制绒92

任务二扩散工序97

任务三刻蚀100

任务四减射膜制备104

任务五丝网印刷106

任务六烧结112

任务七测试分选114

模块七光伏组件的组装116

任务一生产准备117

任务二焊接117

任务三组件敷设与检验118

任务四层压封装119

任务五固化120

任务六装框与装接线盒121

任务七成品终测122

任务八成品清洗及包装入库123

模块八太阳能光伏发电系统124

一、光伏发电系统组成及分类124

二、独立光伏发电系统130

三、并网光伏发电系统131

模块九太阳能光伏系统应用134

一、太阳能光伏发电系统的常见应用134

二、光伏建筑一体化系统147

三、风光互补发电系统153

参考文献159 2100433B