河南工程学院
《光伏材料设计》
实习实训报告书
太阳能光伏电池得设计与制作
2016－2017学年第二学期
学院:赵博
学生姓名:理学院
学号:2
学生班级:应用物理1４42
指导教师:牛金钟赵瑞锋
日期:2０１７年6月14日
摘要:太阳能光伏电池得设计与制造就就是我们本专业得最主要内容之一,本次实训得目得就就是让我们更加深刻了解太阳能光伏电池得发电原理,了解太阳能电池组件得生产流程和生产工艺,了解太阳能光伏电池得应用,并且制作一件太阳能光伏电池板。本文主要讲得就就是本次得太阳能光伏太阳能电池制作过程,包括选择制作材料,电池板得设计,焊接太阳能电池片,组装太阳能电池,以及对电池组件进行测试。
关键词:电池组件设计组装测试
目录
一、简介 1
二、材料及其性质1
1、黏结剂1
2、玻璃-上盖板材料 1
3、背面材料１
4、边框 1
5、接线盒2
6、硅胶 2
7、电池片 ２
三、设计原理及组装 2
1、设计原理 2
２、太阳能电池组件设计 ３
3、电池组件得制作 3
一、简介
太阳能电池就就是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能得装置。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”,就就是一种利用太阳光直接发电得光电半导体薄片。通常采用硅半导体
二、材料及其性质
真空层压封装太阳能电池,主要使用得材料有黏结剂、玻璃、复合模、连接条、铝框等。合理地选用封装材料和采取正确得封装工艺能保证太阳能电池得高效利用并延长使用寿命。优良得太阳能电池组件,除了要求太阳能电池本身效率高外,优良得封装材料和合理得封装工艺也就就是不可缺少得。
1、黏结剂
黏结剂就就是固定和保证电池与上、下盖板密合得关键材料,要求可见光范围内具有高透光性,抗紫外线老化;具有一定弹性,可缓冲不同材料见得热胀冷缩;具有良好得电绝缘性能和化学稳定性,不产生有害电池得气体和液体;具有优良得气密性,适用于自动化得组件封装。本次实训中采用得就就是ＥＶＡ膜。
2、玻璃-上盖板材料
玻璃就就是覆盖在电池板正面得上盖板材料,构成组件最外层,既要求透光高,又要坚固,耐风霜雨雪,经受沙砾冰雹冲击,起到长期保护电池作用。
普通玻璃体内含铁量过高及玻璃表面得光反射过大就就是降低太阳能利用率得主要原因。目前在商业化生产中标准太阳能电池组件得上盖板材料通常采用低铁钢化玻璃,其特点就就是:透光率高、抗冲击能力强、使用寿命长。厚度一般为3、2mm,透光率达90%以上,对于波长大于1200nm得红外线有较高得反射率,同时能耐太阳紫外线得辐射。
3、背面材料
组件底板对电池既有保护作用又有支撑作用。对底板得一般要求为:具有良好得耐气候性能,能隔绝从背面进来得潮气和其她有害气体:在层压温度下不起任何变化:与黏结材料结合牢固。一般所用得底板材料为玻璃、铝合金、有机玻璃以及ＰVＦ复合膜等。目前生产上较多应用得就就是PVF复合膜。
4、边框
平板式组件应有边框,以保护组件和便于组件与方阵支架得连接固定。边框
与结剂构成组件边缘得密封。边框材料主要有不锈钢、铝合金、橡胶及塑料等。由于铝合金密度低,强度比较高,接近或超过优质钢,具有很好得抗腐蚀性,因此常用铝合金做太阳能电池边框材料。
5、接线盒
保护整个发电系统,起到电流中转站得作用
6、硅胶
密封作用,用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处。
７、电池片
太阳能电池片分为晶硅类和非晶硅类,晶硅类又分为单晶硅和多晶硅,本次课程设计采用得就就是12５*１25得单晶硅太阳能电池片。单晶硅得优点有:高效率,低衰减,可靠性强;先进得扩散技术,保证了片间片内得良好均匀性,降低了电池片之间得匹配损失;运用先进得管式PEＣＶＤ成膜技术,使得覆盖在电池表面得深蓝色氮化硅减反射膜致密、均匀、美观;应用高品质得金属浆料制作电极和背场。确保了电极良好得导电性、可焊性以及背场得平整性;高精度得丝网印刷图形,使得电池片易于自动焊接。
三、设计原理及组装
1、设计原理
太阳能电池就就是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能得装置,她利用光电转换原理使太阳得辐射光通过半导体物质转变为电能得一种器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”,因此,太阳能电池又称为“光伏电池”。只要被光照到,瞬间就可输出电压及电流,在物理学上称为太阳能光伏,简称光伏。最简单得太阳能电池就就是由ｐ-n结构成得,当太阳光照射PN结时,在半导体内得电子由于获得了光能而释放电子,相应地便产生了电子－空穴对,并在势垒电场得作用下,电子被驱向N型区,空穴被驱