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组件工艺流程培训-.pptx
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1、2024/5/21周二1 晶体硅太阳能组件制造工艺组件事业部技术科2024/5/21周二2目目录一、光伏行业简介二、光伏发电原理三、光伏发电应用四、组件生产工艺2024/5/21周二3一、光伏行业简介1、行业背景(1)非再生能源:包括煤、石油,天然气,木材等,地球上的储备量一定,一旦消耗不可再生。(2)可再生能源:消耗后可得到恢复补充,不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能、水能等;太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源,发达国家正在把太阳能的开发利用作为能源革命主要内容长期规划,光伏产业正日益成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。2、发展历史光伏发电(也称太阳能发电),就是利用
2、太阳电池直接将太阳光能转化为电能。早在100多年前,科学巨匠爱因斯坦就发现了光电效应,为人类利用太阳能提供了理论依据。1954年,美国贝尔实验室研究人员开发出光电转换效率为4.5%的单晶硅太阳电池,使人类直接利用太阳能发电的梦想成为现实。进入新世纪以来,美国、日本、德国等纷纷制定扶持政策和发展规划,光伏产业呈现出蓬勃发展的局面,成为全球各国尤其是发达国家关注和争夺的焦点。3、光伏定义:利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为“光伏产业”,包括高纯多晶硅原材料生产、太阳能电池生产、太阳能电池组件生产、相关生产设
3、备的制造等。2024/5/21周二44、光伏产业链单晶/多晶电池组件单晶/多晶电池片单晶/多晶硅片光伏系统集成安装2024/5/21周二55、国家政策光伏能源是一种可持续、无污染、总量大的绿色新能源,应当充分认识太阳能光伏发电的战略价值和重要意义,切实在国家能源经济和社会可持续发展的总体部署中予以统筹考虑,提升太阳能光伏产业在国民经济发展中的战略地位。通过实施工业转型升级和可再生能源等相关规划,统筹制订产业、财税、金融、人才等扶持政策,积极促进我国光伏产业健康发展。十二五”期间,支持骨干企业做优做强,到2015年形成:1家年销售收入过千亿元的光伏企业,3-5家年销售收入过500亿元的光伏企业;
4、3-4家年销售收入过10亿元的光伏专用设备企业。单晶硅电池的产业化转换效率达到21%,多晶硅电池达到19%,非晶硅薄膜电池达到12%,新型薄膜太阳能电池实现产业化。到2015年,光伏组件成本下降到7000元/千瓦,光伏系统成本下降到1.3万元/千瓦,发电成本下降到0.8元/千瓦时,光伏发电具有一定经济竞争力;到2020年,光伏组件成本下降到5000元/千瓦,光伏系统成本下降到1万元/千瓦,发电成本下降到0.6元/千瓦时,在主要电力市场实现有效竞争。2024/5/21周二6光伏发电原理:利用物理学“光生伏打效应”原理,直接将太阳能转化为电能。当太阳光照射在电池表面时电池吸收光能,产生光生电子-空
5、穴对。在电池内建电场作用下,光生电子和空穴被分离,电池两端分别出现正负电荷积累,即产生“光生电压”,若在内电场的两端引出电极并接上负载,则负载中就有“光生电流”通过,从而获得功率输出。这种太阳能发电技术也称为光伏光伏发电。二、光伏发电原理2024/5/21周二7 当晶片受光后,PN结中,N型半导体的空穴往P型区移动,而P型区中的电子往N型区移动,从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差,这就形成了电源。(如下面的两个图所示)2024/5/21周二8太阳能是一种辐射能,它必须借助于能量转换器才能转换成为电能。这种把光能转换成电能的能量转换器,就是太阳能电池。太阳能电池工作原理的基
6、础是半导体PN结的光生伏打效应。所谓光生伏打效应就是当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的PN结时,就会在PN结的两边出现电压,叫做光生电压。这种现象,就是著名的光生伏打效应。2024/5/21周二92024/5/21周二10理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳
7、能充电器、太阳能路灯和太阳能草地厂各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家己经大面积推广实施。三、光伏发电应用2024/5/21周二11光伏发电系统主要包含以下几大部分:1)太阳能组件:将太阳光转换为电能。2)控制器:对蓄电池的充、放电流进行控制,避免蓄电池的过充,过放。3)蓄电池:储存电量(并网发电时不需要)。4)逆变器:将直流电转换为交流电(直流负载时不需要)。5)负载:使用电力的设备。2024/5/21周二12太阳能充电器太阳能手电太阳能路灯屋顶发电并网电站BIPV2024/5/21周二13四、组件生产工艺组件必须能够经受像灰尘、盐、沙子、风雨雪、冰雹、潮湿、湿气的冷凝和蒸发、大气污染、每
8、日和季节温度的变化,以及长时间经受紫外光照射。光伏发电的核心部件-电池片是180微米左右的薄片,很容易破损。如何保证其25年乃至更长的使用寿命,就依靠优秀的太阳电池组件封装工艺。2024/5/21周二14工艺流程图2024/5/21周二15组件封装示例图组件正面图组件背面图2024/5/21周二16物料准备电池片涂锡带EVA背板钢化玻璃铝框密封硅胶接线盒2024/5/21周二17单晶电池:M125:包含M125 D165/150(2栅)、M156 D220(2/3栅)等规格:M125 D165:单晶电池片,边长125mm,对角线165mm,小倒角;M125 D150:单晶电池片,边长125mm
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