一种晶硅光伏组件分离玻璃的热刀设备设计

本设计对退役晶硅组件的高价值玻璃部件的完整回收问题,提出以热刀切割技术分离玻璃与EVA的黏结界面,设计了晶硅光伏组件玻璃热分割技术,并制备成功热刀样机设备,实现了完整玻璃分离的解决方案。在光伏行业起到应对即将到来的晶硅光伏组件大规模报废问题并实现资源循环利用作用。

便携式太阳能多功能电源设计及测试

针对户外休闲、野外工作者有时需要应急电源的情况,设计了利用太阳能电池进行充电的多功能电源。将太阳电池组件的能量通过充电控制电路为内置的蓄电池充电储存电能。介绍了电路工作原理,通过调试实现了DC5V、12V、4.15V、AC 220V电压输出。具有蓄电池充电欠压和过压显示及自动断开、5号电池限流/限压充电及充满显示和自动断开、锂电池4.15V快速可调的限压充电等功能。通过逆变实现的AC 220V输出,可为5 W以内电器提供交流电源。USB 5V、DC 12V最大输出电流1A,可根据不同的接口为手机、MP3等小功率电子产品充电或供电。

EVA胶膜对晶硅太阳电池的封装特性研究

EVA胶膜经由真空层压工艺对晶硅电池片进行封装,其是光伏组件实用化的基础。本文基于封装体系微观影像,发现EVA胶膜与硅电池片形成致密粘结界面。热相变分析表明EVA胶膜须工作在256℃以下,超过该温度则EVA共聚物分子键分解生成醋酸,影响粘结界面封装强度;超过424℃,EVA胶膜分子键断裂,直至492℃完全失重。本文所得结果可为光伏组件封装工艺的优化及废弃组件回收工艺的开发提供借鉴。

后退火增强氢化非晶硅钝化效果的研究

在本征氢化非晶硅(a-Si:H(i))/晶体硅(c-Si)/a-Si:H(i)异质结构上溅射ITO时,发现后退火可大幅增加ITO/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)的少子寿命(从1.7 ms到4 ms).这一增强效应可能的三个原因是:ITO/aSi:H(i)界面场效应作用、退火形成的表面反应层影响以及退火对a-Si:H(i)材料本身的优化,但本文研究结果表明少子寿命增强效应与ITO和表面反应层无关;对不同沉积温度制备的a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)异质结后退火的研究表明:较低的沉积温度(<175?C)后退火增强效应显著,而较高的沉积温度(>200?C)后退火增强效应不明显,可以确定"低温长高温后退火"是获得高质量钝化效果的一种有效方式;采用傅里叶红外吸收谱(FTIR)研究不同沉积温度退火前后a-Si:H(i)材料本身的化学键构造,发现退火后异质结少子寿命大幅提升是由于a-Si:H(i)材料本身的结构优化造成的,其深层次的本质是通过材料的生长温度和退火温度的优化匹配来控制包括H含量、H键合情况以及Si原子无序性程度等微观因素主导作用的一种竞争性平衡,对这一平衡点的最佳控制是少子寿命大幅提升的本质原因.

铜铟镓硒薄膜的真空制备工艺及靶材研究现状

阐述了两种真空法制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜的工艺原理和工艺过程,比较和分析了两工艺的优缺点;介绍了溅射靶材的熔融铸造法和粉末冶金法,列举了靶材制备中所需的温度、压强、保温时间等参数。最后分析认为,用均匀细小的黄铜矿相CIGS粉末压制烧结成四元靶材,经溅射成膜后退火处理,可制备出优异的CIGS薄膜,具有更广阔的应用前景。

PECVD低功率沉积氮化硅薄膜研究

为了减少太阳能电池氮化硅薄膜生产工艺中的缺陷、提高太阳能电池的转换效率,采用等离子增强化学气相沉积法在射频功率较低的条件下,对N型单晶硅片表面进行氮化硅沉积,获得与高射频功率沉积时相同膜厚和折射率的氮化硅膜,通过试验分析了低功率沉积工艺对电池电参数、对膜厚均匀性的影响。结果表明,在低功率沉积工艺条件下,有助于改善膜厚均匀性,使膜厚不均匀度由12%下降到6%,太阳能电池转换效率提高了0.05个百分点。

掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜及其应用于类叠层太阳电池的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积法,制备了掺硼和掺磷的氢化纳米硅薄膜(nc-Si∶H),并将其应用于纳米硅薄膜类叠层太阳电池中。分析了薄膜样品的光学性能及表面形貌,结果表明:P型掺硼纳米硅薄膜的光学带隙为2.189 eV,电导率为8.01 S/cm,霍尔迁移率为0.521 cm2/(V.S),载流子浓度为9.61×1019/cm3;N型掺磷纳米硅薄膜的光学带隙为1.994 eV,电导率为1.93 S/cm,霍尔迁移率为1.694 cm2/(V.S),载流子浓度为7.113×1018/cm3;两者的晶粒尺寸都在3～5 nm之间,晶态比都在35%～45%之间,并且颗粒沉积紧密,大小比较均匀。制备了大小为20 mm×20 mm,结构为Al/AZO/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-nc-Si∶H/p-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/n-c-Si/Al背电极的纳米硅薄膜类叠层太阳电池,通过I-V曲线测试,其VOC达到544.3 mV,ISC达到85.6 mA,填充因子为65.7%。

双面发电高效率N型Si太阳电池及组件的研制

研发双面发电前表面硼发射极高效率N型Si太阳电池及组件。使用大面积(156mm×156mm)碱制绒准方形N型单晶硅片,通过硼磷共扩散在电池前表面形成硼P+发射极以及在背面形成磷N+背面场。PECVD沉积技术在前后表面制备SiNx薄膜起钝化和减反射作用。双面丝网印刷金属栅线完成电极的制备,形成双面发电电池结构。这种N型Si太阳电池具有效率高、成本低和双面发电的特点,最高效率达到20.08%。利用该高效率N型Si太阳电池制成的光伏组件具有温度系数小、弱光特性好和输出功率初始衰减小的优点。

高效率晶体硅太阳电池研究及产业化进展

高效率晶体硅太阳电池研究及产业化已成为世界各国光伏技术研究的重点和大力发展的战略性新兴产业。2012年晶体硅太阳电池占全球光伏市场约90%的份额,已经成为光伏行业的主流技术,单晶硅太阳电池实验室最高效率已经达到25%,其技术研发水平和规模化生产能力直接决定着光伏发电平价上网的速度。论述了太阳电池效率的损失机制和提高太阳电池效率方法,介绍了目前实验室效率最高的三种晶体硅太阳电池的结构、特性及效率提升历史,综述了中国产业化高效率低成本晶体硅太阳电池技术的现状,未来高效率晶体硅电池产业化技术将向着使用n型硅衬底、低成本和薄片化方向发展。

高效率n型Si太阳电池技术现状及发展趋势

提高太阳电池光电转换效率、降低光伏发电成本已成为全球光伏领域的研究热点。由于n型晶体Si具有体少子寿命长、光致衰减小等优点,非常适于制作低成本高效率太阳电池,近年来高效率n型Si太阳电池引起了人们广泛的关注。文章在论述n型Si特性的基础上,介绍了IBC结构、PERT结构、HIT结构、PERL结构和常规电池结构n晶体Si太阳电池的研究进展及产业化水平,给出了n型Si电池今后的研究方向。

废弃多晶硅太阳电池回收高纯硅片工艺研究

论述分析了国内外晶体硅太阳电池回收技术现状,研究了太阳电池的结构及制备工艺,提出了废弃多晶硅太阳电池回收高纯硅片的工艺。依次去除铝背场/铝硅合金层/背银、氮化硅减反膜/正银、磷扩散层及金属杂质,得到高纯硅片。硅原料的回收率高达76.4%,回收的高纯硅片经检验检测,其电阻率、间隙氧浓度、代位碳含量和少子寿命均符合GB/T 29055—2012中规定的性能参数。该回收工艺路线简单,回收率高,成本低,适于产业化推广。废弃太阳电池的回收再利用不仅可以在一定程度上缓解硅原料短缺的问题,还可以减少废弃的太阳电池给环境造成负担。

准单晶硅铸锭过程中固液相变界面形状的控制

对太阳电池用准单晶硅铸锭过程中的化料、长晶阶段进行数值模拟和实验对比分析,研究不同炉体局部结构下的种晶熔化界面形状和晶体生长界面形状,从传热学的角度揭示优化控制各阶段界面形状的机理。研究结果表明:在准单晶硅铸锭的熔化及长晶阶段,均可通过调整铸锭炉内局部挡板的位置改变热量的传输方向,从而在有效保存种晶的同时提供良好的初始长晶界面形状,减小长晶过程中坩埚壁面附近的界面凹度,抑制此处多晶向铸锭中部生长。

基于电致发光的太阳能电池检测方法研究

介绍了运用晶硅太阳能电池电致发光成像法检测分析太阳能电池组件缺陷的方法。基于晶体硅电池的电致发光理论,分析电致发光强度与少数载流子扩散长度、开路电压之间的关系,并对电池组件电致发光图像缺陷进行理论分析和实验验证。研究结果表明:使用合格的电池、在合格的组件制造环节中封装的组件,电池片开路电压的差异会造成组件EL图像的明暗差异。

电子信息系统复杂电磁环境效应研究初探

随着我国经济的快速发展,电子信息系统在社会生产生活中发挥的作用也是与日俱增。由于电子信息系统在国家安全等占据重要的地位,因此高效的通信传输处理能力就提出了很高的环境要求,在不同环境下的适用程度决定了电子信息设备的发展程度,也是一个国家科技信息产业发展的体现。针对电子信息系统在复杂电磁环境下的无干扰运行的研究从很早就已经开展并取得了初步的成果,在实际社会中的应用也比较广泛,已经引起了广泛的生产变革。

晶体硅光伏产业现状及趋势研究

作为一种可持续发展的绿色行业,光伏产业正受到越来越多的关注。为了实现碳中和,近年来利好光伏行业的国家政策不断出台,也促进了光伏行业的飞速发展。目前,晶体硅电池及其相关产品是光伏行业中的主流产品,占据了光伏市场的主要份额。本文对晶体硅光伏行业的各生产环节进行信息收集和调查,并结合波特五力模型进行深入研究和分析,提出相应的对策和建议。

晶硅太阳电池层压界面分离特性研究

我国双碳战略对光伏装机量提出更高要求,寿命期后循环利用是光伏产业绿色发展的关键。基于物理性机械击打技术和筛分技术对晶硅太阳电池层压组件进行破碎分选。结果表明,机械破碎能够有效分离EVA胶膜封装的太阳电池。处理后封装体系的太阳电池呈颗粒状,且随击打转速增加、外加机械能增大,层压界面被分离,电池颗粒从封装体系中脱出。上盖EVA胶膜残留部分电池颗粒,这归因于电池片上表面存在陷光结构并与上盖EVA胶膜形成致密黏合界面。粒度分析表明所得电池粉颗粒的峰值分布粒径约为46.6μm,最大粒径约为122μm,而塑料产物尺度在厘米量级。因塑料颗粒与电池粉粒度差异,对不同材质进行筛分,分选得到的电池粉其纯度约为78%。本工作为进一步获得较高纯度电池粉奠定了基础,所得结果可为退役晶硅太阳电池组件循环利用工艺的研发提供支持。

双面发电光伏组件电参数测试方法标准解析

本文对中国光伏行业协会团体标准T/CPIA 0019.1-2020《双面发电光伏组件电参数测试方法第1部分:双面同步光照法》及T/CPIA 0019.2-2020《双面发电光伏组件电参数测试方法第2部分:公式法》的核心技术内容进行了解析,并为两项标准的使用提出了建议。

光伏组件封装胶膜的种类及特性研究

目前光伏组件的封装形式主要有玻璃-EVA-背板封装和玻璃-PVB-玻璃两种形式。本文分别对两种胶膜的特性进行了阐述,并总结了生产使用过程中应注意的问题。

浅谈多步扩散制备太阳电池PN结工艺

针对太阳能电池PN结制备技术,本文分析工艺设计过程中,硅片磷浓度分布情况会给电池性能造成极大的影响。现有的太阳电池PN结制备工艺中,多步扩散制备工艺具有较强的应用优势,能够减少死层,增加电活性磷掺杂量。文中重点对多步扩散制备工艺的应用相关问题,以及硅基薄膜多结太阳能制备的其他工艺,做了简单的论述分析。

光伏建筑一体化组件常见质量问题及解决方法

本文主要阐述了光伏建筑一体化(BIPV)组件在生产过程中出现的一些质量问题和解决方法,从而提高产品的封装质量,延长使用寿命,促进产业的良性发展。