光伏产业链

光电

光伏产业链

一.多晶硅
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-27811.png   file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-17556.png   file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-18614.png

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅灰色金属光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。多晶硅具有半导体性质，是极为重要的优良半导体材料，但微量的杂质即可大大影响其导电性。随着光伏产业的发展，也成为光伏产业的重要原料，但是太阳能级和半导体级的多晶硅在纯度要求方面不完全一样。　 制造工艺方面，因为国际上由于各多晶硅生产工厂所用主辅原料不尽相同，因此生产工艺技术不尽相同，进而对应的多晶硅产品技术经济指标、产品质量指标、用途、产品检测方法、过程安全等方面也存在差异，各有技术特点和技术秘密，总的来说，目前国际上多晶硅生产主要的传统工艺有：改良西门子法、硅烷法和流化床法，其中改良西门子工艺生产的多晶硅的产能约占世界总产能的80％。 过去以来，多晶硅的制造主要由欧、美、日等几个国家的5大厂家垄断。2008年，根据估计，全球多晶硅的产出大概在5万吨左右。随着光伏产业的发展，越来越多的公司，特别是中国的公司，正加入多晶硅俱乐部，有望打破垄断并为中国的半导体及光伏产业的发展打下良好的基础。

二.硅棒拉制
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-10020.png            file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-24395.png
单晶硅棒是硅的单晶体，具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，纯度要求达到99.9999％，甚至达到99.9999999％以上，用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，过去主要用于制作半导体元件，现在则被大量用来制造晶体硅太阳能电池，也是近15年来形成产业化最快的。

三.硅片切割
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16557.pngfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-12918.png  file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16641.png

在半导体产业内，单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。在光伏领域，主要分5寸（125mm）和6寸(156mm)。硅片的主要加工设备为是线锯车床，生产厂家主要来自欧洲和日本。 若干年前，光伏产业硅片的厚度还在300微米以上。随着产业发展带来的技术进步，硅片的厚度已经从300微米以上发展到今天的200微米左右。

四.电池制备
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-14492.png  file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-27814.png
    太阳能电池的工作原理是，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的。
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-28304.png file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-3710.png
晶体硅太阳能电池分为单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池三种。单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。在实验室里最高的转换效率为25%以上甚至更高，规模生产时的效率为17%左右。

五.组件封装
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-1316.png    file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-1942.png

组件线又叫太阳能电池板，没有良好的封装制造工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。要产出表现卓越的组件，务必有以下条件：
1、高转换效率、高质量的电池片 ；
2、高质量的原材料，例如：高的交联度的EVA、高粘结强度的封装剂、高透光率的钢化玻璃、抗老化的电源线等。
3、合理的层压封装工艺。
在德国政府通过光伏发电补贴法案之前，全球的组件生产一直处于相对比较低的速度发展。2004年以来，随着更多国家通过绿色能源政策，电池和组件的生产和制造出现了飞速发展，产品种类也大大增加，主要的应用场所从家庭小型屋顶、商用和公共设施的大型屋面到大片辽阔空地的发电场。 根据其应用的场所的不同，组件的大小从几瓦到几百瓦不等。

六.系统工程
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-20483.png   file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/ksohtml/wps_clip_image-16031.png
太阳能（光伏）独立发电系统包括太阳电池方阵、蓄电池、电源控制器、DC/AC逆变器、输配电、低压送电网及交、直流负载等部分。
太阳电池方阵在太阳光照射下输出电能，经过防反充二极管向蓄电池组充电并向直流负载供电；同时太阳电池方阵和蓄电池组的输出经控制器接入逆变器的直流输入端，由逆变器经配电盘向交流负载供电。在连续阴雨天时太阳电池阵列功率输出不能满足正常负载供电时，由蓄电池通过逆变器向负载供电。为了监视整个系统的性能和设备的运行情况，同时可以配置监测系统。
太阳能（光伏）独立发电系统目前已经被广泛的应用到交通、通信、通讯、石油和海洋等领域。