碳中和技術(shù)概論 課件 第二章 太陽(yáng)能

第2章

太陽(yáng)能CONTENTS目錄太陽(yáng)能應(yīng)用簡(jiǎn)介PART

01光伏發(fā)電技術(shù)PART

02光熱利用技術(shù)PART

03太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)PART

04太陽(yáng)能應(yīng)用簡(jiǎn)介Part.01太陽(yáng)能發(fā)展情況01據(jù)記載，人類(lèi)利用太陽(yáng)能已有3000多年的歷史。然而將太陽(yáng)能作為一種能源和動(dòng)力加以利用，只有300多年的歷史。近代太陽(yáng)能利用歷史可以從1615年法國(guó)工程師所羅門(mén)·德·考克斯在世界上發(fā)明第一臺(tái)太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)算起。該發(fā)明是一臺(tái)利用太陽(yáng)能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。1615年～1900年之間，世界上又研制成多臺(tái)太陽(yáng)能動(dòng)力裝置和一些其他太陽(yáng)能裝置。這些動(dòng)力裝置幾乎全部采用聚光方式采集陽(yáng)光，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不大，工質(zhì)主要是水蒸汽，價(jià)格昂貴，實(shí)用價(jià)值不大，大部分為太陽(yáng)能愛(ài)好者個(gè)人研究制造。太陽(yáng)能發(fā)展情況0120世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技發(fā)展歷史大體可分為七個(gè)階段。第一階段（1900—1920年）：世界上太陽(yáng)能研究的重點(diǎn)仍是太陽(yáng)能動(dòng)力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開(kāi)始采用平板集熱器和低沸點(diǎn)工質(zhì)，裝置逐漸擴(kuò)大。第二階段（1920—1945年）：在這20多年中，太陽(yáng)能研究工作處于低潮。第三階段（1945—1965年）：1954年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成實(shí)用型硅太陽(yáng)電池，為光伏發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；1961年，一臺(tái)帶有石英窗的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世。太陽(yáng)能發(fā)展情況0120世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技發(fā)展歷史大體可分為七個(gè)階段。第四階段（1965—1973年）：太陽(yáng)能的研究工作停滯不前，主要是太陽(yáng)能利用技術(shù)處于成長(zhǎng)階段，尚不成熟，且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競(jìng)爭(zhēng)，因而得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。第五階段（1973—1980年）：1973年10月爆發(fā)中東戰(zhàn)爭(zhēng)，石油危機(jī)使許多國(guó)家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，重新加強(qiáng)了對(duì)太陽(yáng)能及其他可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上再次興起了開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮。太陽(yáng)能發(fā)展情況0120世紀(jì)的100年間，太陽(yáng)能科技發(fā)展歷史大體可分為七個(gè)階段。第六階段（1980—1992年）：70年代興起的開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能熱潮，進(jìn)入80年代后不久開(kāi)始落潮，逐漸進(jìn)入低谷。第七階段（1992年—至今）：由于大量燃燒礦物能源，造成了全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，1992年聯(lián)合國(guó)在巴西召開(kāi)“世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”，把環(huán)境與發(fā)展納入統(tǒng)一的框架，確立了可持續(xù)發(fā)展的模式。這次會(huì)議之后，世界各國(guó)加強(qiáng)了清潔能源技術(shù)的開(kāi)發(fā)，將利用太陽(yáng)能與環(huán)境保護(hù)結(jié)合在一起，使太陽(yáng)能利用工作走出低谷，逐漸得到加強(qiáng)。太陽(yáng)能應(yīng)用情況02太陽(yáng)能的利用主要有以下幾個(gè)方面：（1）發(fā)電利用太陽(yáng)能發(fā)電利用主要有兩種類(lèi)型：一是光伏發(fā)電，其基本原理是利用光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，它的基本裝置是光伏電池；二是光熱發(fā)電，基本原理是用太陽(yáng)能集熱器將所吸收的熱能轉(zhuǎn)換為工質(zhì)的蒸汽，然后由蒸汽驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。（2）光熱利用光熱利用基本原理是將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽(yáng)能收集裝置主要有平板型集熱器、真空管集熱器和聚焦集熱器。太陽(yáng)能應(yīng)用情況02太陽(yáng)能的利用主要有以下幾個(gè)方面：（3）光化學(xué)利用光化學(xué)利用是將太陽(yáng)輻射能直接分解水制氫的光—化學(xué)轉(zhuǎn)換方式。它包括光合作用、光電化學(xué)作用、光敏化學(xué)作用及光分解反應(yīng)。光伏發(fā)電技術(shù)Part.02光伏發(fā)電技術(shù)02光生伏特（Photovoltaics簡(jiǎn)稱PV）來(lái)源于希臘語(yǔ)，意思是光、伏特和電氣，來(lái)源于意大利物理學(xué)家亞歷山德羅·伏特的名字，在亞歷山德羅·伏特以后，“伏特”便作為電壓?jiǎn)挝皇褂茫?849年“光伏”才出現(xiàn)在英語(yǔ)中。19世紀(jì)：就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)光照射到材料上引起“光起電力”行為。1839年：光生伏特效應(yīng)第一次由法國(guó)物理學(xué)家A.E.Becquerel發(fā)現(xiàn)。1883年：第一塊太陽(yáng)電池由CharlesFritts制備成功，Charles在鍺半導(dǎo)體上覆上一層極薄的金層形成半導(dǎo)體金屬結(jié)，器件效率可達(dá)1%。光伏發(fā)電技術(shù)021954年：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室采用半導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)硅中摻入一定量的雜質(zhì)后對(duì)光更加敏感，隨后第一個(gè)太陽(yáng)能電池于1954年誕生在貝爾實(shí)驗(yàn)室，太陽(yáng)電池技術(shù)的時(shí)代終于到來(lái)。1960年代開(kāi)始：美國(guó)發(fā)射的人造衛(wèi)星就已經(jīng)利用太陽(yáng)能電池作為能量的來(lái)源。1970年代能源危機(jī)時(shí)：讓世界各國(guó)察覺(jué)到能源開(kāi)發(fā)的重要性。1973年發(fā)生石油危機(jī)：人們開(kāi)始把太陽(yáng)能電池的應(yīng)用轉(zhuǎn)移到一般的民生用途上。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀太陽(yáng)電池根據(jù)結(jié)構(gòu)、材料可分為不同類(lèi)別，分別如下：（1）按電池結(jié)構(gòu)劃分:太陽(yáng)電池可分為晶硅太陽(yáng)電池和薄膜太陽(yáng)電池。（2）按照使用的基本材料劃分:太陽(yáng)電池可分為硅太陽(yáng)電池、化合物太陽(yáng)電池、染料敏化電池和有機(jī)薄膜等電池幾種。（3）按照太陽(yáng)電池的發(fā)展歷程劃分:第一代、第二代及第三代太陽(yáng)電池。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀（3）按照太陽(yáng)電池的發(fā)展歷程劃分:第一代、第二代及第三代太陽(yáng)電池。①第一代太陽(yáng)電池：晶體硅電池。②第二代太陽(yáng)電池：各種薄膜電池，包括非晶硅薄膜電池（a-Si）、碲化鎘太陽(yáng)電池（CdTe）、銅銦鎵硒太陽(yáng)電池（CIGS）、GaAs太陽(yáng)電池、染料敏化太陽(yáng)電池等。③第三代太陽(yáng)電池：各種超疊層太陽(yáng)電池、熱光伏電池（TPV）、量子阱及量子點(diǎn)超晶格太陽(yáng)電池、中間帶太陽(yáng)電池、上轉(zhuǎn)換太陽(yáng)電池、下轉(zhuǎn)換太陽(yáng)電池、熱載流子太陽(yáng)電池、碰撞離化太陽(yáng)電池等新概念太陽(yáng)電池。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀太陽(yáng)電池材料市場(chǎng)中，目前仍然以晶硅電池占主導(dǎo)，約占太陽(yáng)電池市場(chǎng)的90%。硅基太陽(yáng)電池包括多晶硅、單晶硅和非晶硅三種，產(chǎn)業(yè)化晶體硅電池的效率可達(dá)到23%～25%（單晶），各類(lèi)太陽(yáng)電池材料的現(xiàn)狀如下：硅料硅錠硅塊硅片電池片電池組件硅礦石發(fā)電系統(tǒng)（1）硅基太陽(yáng)電池①單晶硅太陽(yáng)電池技術(shù)最為成熟。在電池制作中，一般都采用表面織構(gòu)化、發(fā)射區(qū)鈍化、分區(qū)摻雜等技術(shù)；現(xiàn)為硅基電池的主流。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀（1）硅基太陽(yáng)電池②多晶硅太陽(yáng)電池：多晶硅太陽(yáng)電池成本低，生產(chǎn)工藝成熟。多晶硅太陽(yáng)電池效率低于單晶硅電池。硅料硅錠硅塊硅片電池片電池組件硅礦石發(fā)電系統(tǒng)③非晶硅太陽(yáng)電池：非晶硅的優(yōu)點(diǎn)在于其對(duì)于可見(jiàn)光譜的吸光能力很強(qiáng)，所以只要薄薄的一層就可以把光子的能量有效吸收。薄膜生產(chǎn)技術(shù)非常成熟，可以節(jié)省大量的材料成本，但轉(zhuǎn)化率較低，而且存在光致衰退(所謂的S-W效應(yīng)，即光電轉(zhuǎn)換效率會(huì)隨著光照時(shí)間的延續(xù)而衰減，使電池性能不穩(wěn)定)。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀（2）薄膜太陽(yáng)電池根據(jù)材料種類(lèi)不同，薄膜太陽(yáng)電池可細(xì)分為：微晶硅薄膜太陽(yáng)電池（ThinFilmCrystallineSiliconSolarCell，簡(jiǎn)稱c-Si）；非晶硅薄膜太陽(yáng)電池（ThinFilmAmorphousSiliconSolarCell，簡(jiǎn)稱a-Si）；Ⅱ-Ⅵ族化合物太陽(yáng)電池（碲化鎘（CdTe）、硒化銦銅）；Ⅲ-Ⅴ族化合物太陽(yáng)電池，如砷化鎵（GaAs）、磷化銦（InP）、磷化鎵銦（InGaP）。目前已產(chǎn)業(yè)化的薄膜光伏電池材料有：非晶硅(a-Si)、銅銦硒(CIS、CIGS)和碲化鎘(CdTe)（占據(jù)市場(chǎng)的9%）等。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀（2）薄膜太陽(yáng)電池①Ⅲ-Ⅴ族化合物太陽(yáng)電池：砷化鎵（GaAs）轉(zhuǎn)換率達(dá)到30%以上，Ⅲ-Ⅴ族是直接帶隙半導(dǎo)體，僅2um厚度，就可在AM1的條件下吸光97%左右。在單晶硅基板上，以CVD成長(zhǎng)GaAs薄膜所制成的薄膜太陽(yáng)電池，效率較高，應(yīng)用在太空。新一代的GaAs多結(jié)太陽(yáng)電池，吸收光譜范圍高，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到39%以上，是目前轉(zhuǎn)換效率最高的太陽(yáng)電池，而且該電池性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)。但該電池價(jià)格昂貴，約是晶硅太陽(yáng)電池?cái)?shù)十倍以上。光伏發(fā)電技術(shù)021.太陽(yáng)電池材料分類(lèi)與現(xiàn)狀（2）薄膜太陽(yáng)電池②Ⅱ-Ⅵ族化合物太陽(yáng)電池：較為典型的是碲化鎘及銅銦鎵硒薄膜電池。碲化鎘為直接帶隙、值為1.45eV，具有很高的吸光系數(shù)，且穩(wěn)定性相當(dāng)好，具有高轉(zhuǎn)換效率和低材料制造成本等特點(diǎn)。利用聚光裝置的輔助，目前轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到30%左右，在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境測(cè)試下最高也達(dá)到了19.5%水平，成為可以獲得高效率的理想太陽(yáng)電池材料之一，CdTe/glass已經(jīng)用于大面積屋頂材料。應(yīng)用的潛力。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)硅，元素符號(hào)Si，原子序數(shù)14，原子量28.086，位于第三周期第IVA族，密度2.33g/cm3，熔點(diǎn)1414℃，沸點(diǎn)2355℃，硬度7。硅有無(wú)定形硅和晶體硅兩種同素異形體。無(wú)定形硅為黑色；晶體硅呈鋼灰色，有明顯的金屬光澤、晶格和金剛石相同，硬而脆，能導(dǎo)電，但導(dǎo)電率不如金屬且隨溫度的升高而增加，屬半導(dǎo)體。自然界中無(wú)游離態(tài)的硅，硅均以化合態(tài)的形式存在，在地球中的含量為26.7%，僅次于氧，排在第二位。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)（1）物理性質(zhì)硅有晶態(tài)和無(wú)定形態(tài)兩種同素異形體。晶態(tài)硅根據(jù)原子排列不同分為單晶硅和多晶硅熔：融的硅凝固時(shí)，硅原子與金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅；如果長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。硅材料還具有一些特殊的物理化學(xué)性能，如硅材料熔化時(shí)體積縮小，固化時(shí)體積增大。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)（1）物理性質(zhì)按純度分：工業(yè)硅（粗級(jí)硅、冶金級(jí)硅）MG，純度為98%-99%；太陽(yáng)能級(jí)硅SG，純度為99.9999%（6N）；電子級(jí)硅EG，純度為9N-13N。按摻雜類(lèi)型分：本征硅（未摻雜）、P型硅（多子為空穴）、N型硅（多子為電子）。硅具有良好的半導(dǎo)體性質(zhì)，其本征載流子濃度為1.5×1010個(gè)/cm3，本征電阻率為1.5×1010Ω·cm，電子遷移率為1350cm2/(Vs)空穴遷移率為480cm2/(Vs)。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)（1）物理性質(zhì)電阻率特性：硅材料的電阻率在10-5～1010Ω·cm之間，介于導(dǎo)體和絕緣體之間，未摻雜無(wú)缺陷的本征半導(dǎo)體硅材料電阻率在106Ω·cm以上。PN結(jié)特性：n型硅材料和p型硅材料相連，組成PN結(jié)，這是硅半導(dǎo)體器件的基本結(jié)構(gòu)，也是太陽(yáng)電池的基本結(jié)構(gòu)，具有單向?qū)ㄐ缘刃再|(zhì)。光電特性：與其他半導(dǎo)體材料一樣，硅材料組成的PN結(jié)在光作用下能產(chǎn)生電流，如太陽(yáng)電池。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)（1）化學(xué)性質(zhì)硅在常溫下不活潑，不與單一酸發(fā)生反應(yīng)，能與強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)，可溶于某些混合酸。與非金屬作用：常溫下硅只能與F2反應(yīng)，在F2中瞬間燃燒，生產(chǎn)SiF4；加熱時(shí)，能與其他鹵素反應(yīng)生成鹵化硅，與氧反應(yīng)生成SiO2。在高溫下，硅與碳、氮、硫等非金屬單質(zhì)化合，分別生成碳化硅、氮化硅、硫化硅等。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的基本性質(zhì)（1）化學(xué)性質(zhì)與酸作用：Si在含氧酸中被鈍化，但與氫氟酸及其混合酸反應(yīng)，生成SiF4或H2SiF6。Si+4HF===SiF43Si+4HNO3+18HF=====3H2SiF6+4NO+8H2O與堿作用：無(wú)定形硅能與氫氧化鈉等強(qiáng)堿反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽，并放出氫氣。Si+2NaOH+H2O====NaSiO3+2H2↑與金屬作用：硅能與鈣、鎂、銅等化合，生成相應(yīng)的金屬硅化物；硅還能與Cu2+、Pb2+、Ag+等金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，從這些金屬離子的鹽溶液中置換出金屬。光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的冶煉與提純冶金硅的提煉：工業(yè)硅生產(chǎn)的基本任務(wù)就是把合金元素從礦石或氧化物中提取出來(lái)，理論上可以通過(guò)熱分解、還原劑還原和電解等方法生產(chǎn)。硅礦石在高溫的情況下，與焦炭進(jìn)行反應(yīng)。還原劑法制取冶金硅的基本原理：

調(diào)控因素：電壓、電流、功率、熔池電阻光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的冶煉與提純硅材料的提純：硅材料提出主要采用的是改良西門(mén)子法，又稱三氯氫硅還原法。是以HCl（或H2、Cl2）和冶金級(jí)硅為原料，在高溫下合成為SiHCl3，然后通過(guò)精餾工藝，提純得到高純SiHCl3，最后用超高純的氫氣對(duì)SiHCl3進(jìn)行還原得到高純多晶硅棒。

HClg的合成

氯化氫和冶金級(jí)硅轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性的化合物SiHCl3

：280~350℃光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的冶煉與提純硅材料的提純：硅材料提出主要采用的是改良西門(mén)子法，又稱三氯氫硅還原法。SiHCl3的提純：三氯氫硅中含有SiCl4、SiH2Cl2等附加化合物，以及FeCl3、BCl3、PCl3等雜質(zhì)；氣體通過(guò)多級(jí)分餾（粗餾和精餾）得到半導(dǎo)體級(jí)SiHCl3；然后從這種精煉產(chǎn)品中提取超純半導(dǎo)體級(jí)硅。SiHCl3的還原：三氯氫硅與氫氣在氫還原爐中發(fā)生反應(yīng)，生成太陽(yáng)能級(jí)多晶硅?；瘜W(xué)方程式

SiHCl3+H2Si+3HCl1080~1100℃光伏發(fā)電技術(shù)022.硅材料的冶煉與提純光伏發(fā)電技術(shù)023.直拉單晶硅棒與鑄造多晶硅錠（1）單晶硅棒制備主要是指由高純多晶硅拉制單晶硅棒的過(guò)程。單晶硅材料是非常重要的晶體硅材料，根據(jù)生長(zhǎng)方式的不同，可以分為直拉單晶硅和區(qū)熔單晶硅。直拉單晶硅：(Czochralski，CZ法)是把多晶硅塊放入石英坩堝中，在單晶爐中加熱融化，再將一根直徑只有10mm的棒狀晶種(稱籽晶)浸入融液中......。區(qū)熔單晶硅是利用懸浮區(qū)域熔煉（floatzone）的方法制備的，所以又稱FZ硅單晶。光伏發(fā)電技術(shù)023.直拉單晶硅棒與鑄造多晶硅錠直拉單晶硅的制備工藝一般包括：原料的準(zhǔn)備、摻雜劑的選擇、石英坩堝的選取、籽晶和籽晶定向、裝爐、熔硅、種晶、縮頸、放肩、等徑、收尾和停爐等。光伏發(fā)電技術(shù)023.直拉單晶硅棒與鑄造多晶硅錠鑄造多晶硅是一種柱狀晶，晶體生長(zhǎng)方向垂直向上，是通過(guò)定向凝固來(lái)實(shí)現(xiàn)。光伏發(fā)電技術(shù)023.直拉單晶硅棒與鑄造多晶硅錠鑄造多晶硅工藝流程原料的準(zhǔn)備摻雜劑選擇坩堝噴涂裝料裝爐加熱化料長(zhǎng)晶退火冷卻出錠硅錠冷卻石墨護(hù)板拆卸光伏發(fā)電技術(shù)024.硅片加工單晶硅片加工工藝流程單晶硅棒截?cái)嚅_(kāi)方磨面外徑滾圓切片清洗檢測(cè)包裝光伏發(fā)電技術(shù)024.硅片加工多晶硅片加工工藝流程開(kāi)方磨面倒角切片清洗檢測(cè)包裝光伏發(fā)電技術(shù)024.硅片加工多晶硅片加工工藝流程開(kāi)方磨面倒角切片清洗檢測(cè)包裝光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）制絨擴(kuò)散制結(jié)去周邊層去PSGPECVD絲網(wǎng)印刷燒結(jié)測(cè)試包裝晶體硅電池制備工藝流程光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(1)制絨①去除硅片表面機(jī)械損傷層；②清除表面硅酸鈉、氧化物、油污以及金屬離子雜質(zhì)③減少光的反射率，提高短路電流，最終提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(1)制絨單晶硅制絨原理：各向異性堿腐蝕；制絨后的表面，呈現(xiàn)為倒金字塔結(jié)構(gòu)。Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2多晶硅制絨原理：各向同性酸腐蝕；制絨后的表面，呈現(xiàn)為半球型空洞結(jié)構(gòu)。3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(2)擴(kuò)散在p型硅上進(jìn)行n型擴(kuò)散，形成p-n結(jié)，它是半導(dǎo)體器件工作的“心臟”TOPcon為n型硅為在n型基礎(chǔ)上擴(kuò)散p型，形成pn結(jié)。通過(guò)擴(kuò)散磷工藝，形成外吸雜。光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(2)擴(kuò)散在有氧氣的存在時(shí)，POCl3熱分解：POCl3分解產(chǎn)生的P2O5淀積在硅片表面，P2O5與硅反應(yīng)生成SiO2和磷原子，并在硅片表面形成一層磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中進(jìn)行擴(kuò)散。光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(3)刻蝕刻蝕目的:去除邊緣PN結(jié)，防止上下短路。刻蝕方法:干法刻蝕、濕法刻蝕。3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2OSiO2+6HF=H2SiF6+2H2ON型硅P型半導(dǎo)體硅P型硅磷硅玻璃(PSG)P型與N型硅在制備PN結(jié)過(guò)程中，均需要刻蝕，去除周邊層，增加并聯(lián)電阻，減少漏電流。濕法刻蝕原理：光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(4)二次清洗目的：去除擴(kuò)散后硅片表面的磷硅玻璃及發(fā)射區(qū)的部分死層，P型硅制備的PN結(jié)，為去除磷硅玻璃；N型硅制備的PN結(jié)，為去除硼硅玻璃。原理：擴(kuò)散工藝時(shí)，產(chǎn)生的P2O5或B2O3淀積在硅片表面，P2O5或B2O3與Si反應(yīng)生成SiO2和磷或硼原子。這樣就在硅片表面形成一層含有磷或硼元素的SiO2，稱之為磷硅玻璃或硼硅玻璃。

它會(huì)阻止光吸收，同時(shí)又是絕緣的。P型半導(dǎo)體硅P型硅N型硅磷硅玻璃去除磷硅玻璃前

去除磷硅玻璃后光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(5)PECVD目的：在硅片表面沉積一層氮化硅薄膜，減少光的反射；鈍化硅片表面。原理：利用各級(jí)反射光的干涉相消而完全抵消。單層減反射膜滿足條件：n1d=l/4n12=n0*n2一次反射R1SiNN-Sin0二次反射R2光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(6)絲網(wǎng)印刷目的：將金屬導(dǎo)體漿料按照所設(shè)計(jì)的圖形通過(guò)刮條擠壓漏印在PECVD后電池片的正面、背面。上電極通常制作成窄細(xì)的柵線狀以克服擴(kuò)散層的電阻，并由一條較寬的主柵來(lái)收集電流，下電極則布滿全部或絕大部分的背面，以減小電池的串聯(lián)電阻。光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(7)燒結(jié)目的：干燥硅片上的漿料，燃盡漿料的有機(jī)組分，形成電極；銀漿穿透氮化硅薄膜形成良好的歐姆接觸；形成鋁硅、銀鋁合金，使鋁硅形成良好的歐姆接觸。使擴(kuò)散在背面的N型層返回至P型層。N+P減反層正面電極光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（BSF）(8)檢測(cè)分級(jí)目的：通過(guò)分級(jí)檢測(cè)，將性能相近的電池片進(jìn)行分類(lèi)包裝，合格的電池片片出廠，不合格的電池片進(jìn)行回收再處理。原理：檢測(cè)分級(jí)過(guò)程是在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下，根據(jù)太陽(yáng)電池等效電路測(cè)量太陽(yáng)電池片開(kāi)路電壓、短路電流、效率、填充因子等參數(shù)，將電池片分成不同的類(lèi)別。光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝大尺寸硅片：166mm*166mm、182mm*182mm和210mm*210mm黑硅技術(shù)：增加了一道表面制絨工藝，降低了硅表面反射率新增激光摻雜（SE）技術(shù)：在金屬柵線與硅片接觸部位及其附近進(jìn)行高濃度摻雜雙面印刷（雙面PERC）：提升組件整體的發(fā)電量N型PERT技術(shù)：幾乎無(wú)光衰減交指式背接觸（IBC）技術(shù)：把正負(fù)電極都置于電池背面，減少置于正面的電極反射一部分入射光帶來(lái)的陰影損失隧穿氧化鈍化（TOPCon）技術(shù)：在電池背面制備一層超薄氧化硅，然后再沉積一層摻雜硅薄層，兩者形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)（HIT）技術(shù)：在晶體硅上沉積非晶硅薄膜柵線改變：減小細(xì)柵寬度和提高主柵數(shù)光伏電池技術(shù)層出不窮光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝分類(lèi)2020年2021年2023年2025年2027年2030年P(guān)型多晶BSFP型多晶黑硅電池19.4%19.5%19.5%------PERCP型多晶黑硅電池20.8%21.1%21.4%21.7%22.0%22.5%PERCP型鑄錠單晶電池22.3%22.6%23.0%23.3%23.5%23.7%P型單晶PERCP型單晶電池22.8%23.1%23.4%23.7%23.9%24.1%N型單晶TOPCon單晶電池23.5%24.0%24.5%25.0%25.3%25.7%異質(zhì)結(jié)電池23.8%24.2%24.8%25.2%25.5%25.9%背接觸電池23.6%24.0%24.5%25.0%25.4%25.8%2020~2030年各種電池技術(shù)平均轉(zhuǎn)換效率變化趨勢(shì)光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝（1）根據(jù)德國(guó)ISFH2018年的理論結(jié)果，

PERC的理論極限效率24.5%，這意味著當(dāng)前量產(chǎn)PERC技術(shù)提效已經(jīng)接近極限。（2）基于不同電子、空穴選擇性接觸材料結(jié)合組成的電池最高理論極限是28.7%（ISFH

2018），以非晶氧化層作為接

觸材料電池（經(jīng)典HJT）的極限效率為27.5%（ISFH2018），隆基在SolarEnergyMaterialsandSolarCells231（2021）

111291認(rèn)為HJT極限效率為28.5%；而雙面多晶硅鈍化的經(jīng)典TOPCon電池的極限效率為28.7%（ISFH2018

）光伏發(fā)電技術(shù)025.晶體硅電池制備工藝電池生產(chǎn)工藝對(duì)比：（1）與p型PERC路線不同，基于n型的TOPCon路線需將磷擴(kuò)散改成硼擴(kuò)散、增加隧穿氧化層和非晶硅層工藝；（2）HJT路線則采用全新的工藝路線，核心在于非晶硅膜和透明導(dǎo)電膜工藝；（3）

IBC路線的核心是在電池背面制備出質(zhì)量較好、呈叉指狀間隔排列的p區(qū)和n區(qū)，需在電池背面印刷一層叉指狀擴(kuò)散掩蔽層。光伏發(fā)電技術(shù)02工藝BSFPERCTOPConHJTIBC經(jīng)典IBCTBC經(jīng)典HBC1清洗制絨清洗制絨清洗制絨清洗制絨清洗制絨清洗制絨清洗制絨2磷擴(kuò)散磷擴(kuò)散硼擴(kuò)散本征氫化非晶硅（正面）背面磷擴(kuò)散隧穿+磷摻雜非晶硅本征氫化非晶硅（正面）3激光SE激光SE硼摻雜非晶硅（正面）去PSG掩膜減反膜（正面）4熱氧去BSG本征氫化非晶硅（背面）掩膜激光開(kāi)槽本征氫化非晶硅（背面）5去PSG去PSG隧穿+本征非晶硅磷摻雜非晶硅（背面）激光開(kāi)槽硼摻雜非晶硅硼摻雜非晶硅（背面）6堿拋堿拋磷擴(kuò)散透明導(dǎo)電膜（背面）刻蝕刻蝕掩膜7退火退火去PSG&去繞鍍透明導(dǎo)電膜（正面）背面硼擴(kuò)SiOx鈍化激光開(kāi)槽8AlOx鈍化AlOx鈍化絲網(wǎng)印刷去BSG減反膜（正面）刻蝕9減反膜（背面）減反膜（正面）銀漿固化雙面熱氧減反膜（背面）本征氫化非晶硅（背面）10減反膜（正面）減反膜（正面）減反膜（背面）光注入減反膜（正面）激光開(kāi)槽（PN隔離）磷摻雜非晶硅（背面）11絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷測(cè)試分選減反膜（背面）絲網(wǎng)印刷刻蝕12燒結(jié)燒結(jié)燒結(jié)絲網(wǎng)印刷燒結(jié)透明導(dǎo)電膜（背面）13光注入光注入光注入燒結(jié)光注入激光開(kāi)槽（PN隔離）14測(cè)試分選測(cè)試分選測(cè)試分選光注入測(cè)試分選絲網(wǎng)印刷15測(cè)試分選銀漿固化16光注入17測(cè)試分選光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝生產(chǎn)準(zhǔn)備單片焊接單片串接組件敷設(shè)與檢驗(yàn)層壓封裝、EL測(cè)試裝框與裝接線盒、清洗IV測(cè)試成品檢驗(yàn)成品清洗成品包裝入庫(kù)晶硅組件制備工藝流程光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝01組成材料和部件對(duì)光伏組件的質(zhì)量、性能和使用壽命影響都很大。02光伏組件成本占到光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)總成本的50％以上。03光伏組件質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的質(zhì)量、發(fā)電效率、發(fā)電量、使用壽命、收益率等。光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝將電池主柵置于電池的疊層之間，電池間無(wú)橫向間距。疊瓦技術(shù)可增加有效發(fā)電面積：組件組件面積，可多放置6%以上的電池片。每根主柵的電流降低為原來(lái)的1/2，半片組件內(nèi)部功率耗損降低為整片組件的1/4。在相同的遮擋情況下，半片組件的陰影遮擋損失少于整片組件的陰影遮擋損失，效率提升3%以上。55晶硅組件新技術(shù)光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝——電學(xué)性能參數(shù)56（1）短路電流在一定的溫度和輻照條件下，太陽(yáng)電池在端電壓為零時(shí)的輸出電流，通常用Isc來(lái)表示。Isc與電池面積大小有關(guān)，面積越大，Isc越大。一般1cm2的太陽(yáng)電池Isc值約為16~30mA。Isc與入射光的輻照度成正比。Isc隨溫度上升略有增加。光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝——電學(xué)性能參數(shù)57（2）開(kāi)路電壓在一定的溫度和輻照度條件下，太陽(yáng)電池在空載(開(kāi)路)情況下的端電壓，通常用Voc來(lái)表示。通常單晶硅太陽(yáng)電池的開(kāi)路電壓約為450-600mV，最高可達(dá)690mV。Voc與電池面積大小無(wú)關(guān)；Voc隨輻照度增加先增大后趨于平緩；Voc隨溫度的增加則略有降低。輻照度開(kāi)路電壓光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝——電學(xué)性能參數(shù)58（3）最大功率Pm：Pm=ImUm，伏安特性曲線上對(duì)應(yīng)最大功率的點(diǎn)，又稱最佳工作點(diǎn)。（4）最大工作電壓Vm：電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電壓，與電池片串聯(lián)的數(shù)量成正比。（5）最大功率電流Im：電池伏安特性曲線上最大功率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流，與電池面積成正比。輻照度光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝——電學(xué)性能參數(shù)59（6）填充因子：電池或組件的最大功率與開(kāi)路電壓和短路電流乘積的比值，一般為

0.5~0.8，通常用FF表示：輻照度光伏發(fā)電技術(shù)026.晶體硅組件制備工藝——電學(xué)性能參數(shù)60（7）光電轉(zhuǎn)換效率電池或組件受光照時(shí)的最大輸出功率與照射到電池或組件上的太陽(yáng)能量功率的比值A(chǔ)表示光伏組件有效面積（組件的長(zhǎng)寬乘積）；Pm表示最大輸出功率，Pin=1000W/m2=100mW/cm2

輻照度光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成61（1）光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)根據(jù)是否與國(guó)家電網(wǎng)相連，分為離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)位置，分為用戶側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)和電網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。按裝機(jī)容量劃分，光伏發(fā)電系統(tǒng)可分為小、中、大三種系統(tǒng):小型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量小于或等于1MWp;中型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量大于1MWp和小于或等于30MWp;大型光伏發(fā)電系統(tǒng)：安裝容量大于30MWp。輻照度光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成62（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是指沒(méi)有與國(guó)家電網(wǎng)相連的系統(tǒng),可分為直流光伏發(fā)電系統(tǒng)和交流光伏發(fā)電系統(tǒng)以及交、直流混合光伏發(fā)電系統(tǒng)，也可分為無(wú)蓄電池和有蓄電池的光伏發(fā)電系統(tǒng)。輻照度無(wú)蓄電池的直流光伏發(fā)電系統(tǒng)

有蓄電池的直流光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成63（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度上圖顯示的為交流與直流混合光伏發(fā)電系統(tǒng)，若圖中無(wú)直流負(fù)載則為交流光伏發(fā)電系統(tǒng)。交流與直流混合光伏發(fā)電系統(tǒng)、交流光伏發(fā)電系統(tǒng)較之直流光伏發(fā)電系統(tǒng)多了離網(wǎng)逆變器,逆變器是把直流電轉(zhuǎn)換成交流電的裝置。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成64（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成65（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度光伏組件(光伏陣列)：是光伏發(fā)電系統(tǒng)的核心部分。其作用是將太陽(yáng)光的輻射能量轉(zhuǎn)換為電能,并送往蓄電池中存儲(chǔ)起來(lái),也可以直接用于推動(dòng)負(fù)載工作。當(dāng)發(fā)電容量較大時(shí),就需要用多塊光伏組件串、并聯(lián)后構(gòu)成光伏方陣或光伏陣列。目前應(yīng)用的光伏組件主要是晶硅組件,晶硅組件分為單晶、多晶、非晶硅光伏組件等幾種。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成66（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度蓄電池：存儲(chǔ)光伏組件發(fā)出的電能,并隨時(shí)向負(fù)載供電。光伏發(fā)電系統(tǒng)對(duì)蓄電池的基本要求是:自放電率低、使用壽命長(zhǎng)、充電效率高、深放電能力強(qiáng)、工作溫度范圍寬、少維護(hù)或免維護(hù)以及價(jià)格低廉。當(dāng)需要大容量電能存儲(chǔ)時(shí),就需要將蓄電池串、并聯(lián)起來(lái)構(gòu)成蓄電池組。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成67（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度充放電控制器：控制整個(gè)系統(tǒng)工作狀態(tài)。其功能主要有:防止蓄電池過(guò)充電與過(guò)放電、系統(tǒng)短路保護(hù)、系統(tǒng)極性反接保護(hù)、夜間防反充保護(hù)、溫度補(bǔ)償?shù)墓δ??？刂破骶哂泄饪?、時(shí)控等工作模式,以及充電狀態(tài)、蓄電池電量等各種工作狀態(tài)的顯示功能。光伏控制器一般分為小功率、中功率、大功率和風(fēng)光互補(bǔ)控制器等。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成68（2）離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度逆變器：逆變器是把光伏組件或者蓄電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供應(yīng)給電網(wǎng)或者交流負(fù)載。逆變器按運(yùn)行方式可分為離網(wǎng)和并網(wǎng)逆變器。

離網(wǎng)逆變器用于離網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng),為獨(dú)立負(fù)載供電；對(duì)離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)可配置控制-逆變一體機(jī);并網(wǎng)逆變器用于并網(wǎng)運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)?？刂颇孀円惑w機(jī)離網(wǎng)逆變器光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成69（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成70（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：將光伏組件產(chǎn)生的直流電經(jīng)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成符合電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)有集中式（＞6MW）、分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。集中式并網(wǎng)光伏電站主要特點(diǎn)是將所發(fā)電能直接輸送到電網(wǎng),由電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)配向用戶供電，電站投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、占地面積大。分布式并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)投資小、建設(shè)快、占地面積小、政策支持力度大等特點(diǎn)。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成71（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)輻照度1234有逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：光伏發(fā)電充裕時(shí),剩余電能饋入公共電網(wǎng)(賣(mài)電);光伏發(fā)電不足,向電網(wǎng)買(mǎi)電。自發(fā)自用余電上網(wǎng)無(wú)逆流并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：光伏發(fā)電系統(tǒng)即使發(fā)電充裕也不向公共電網(wǎng)供電，當(dāng)光伏發(fā)電不足時(shí),向電網(wǎng)買(mǎi)電。自發(fā)自用切換型并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)：當(dāng)光伏發(fā)電不足,切換器能自動(dòng)切換到電網(wǎng)供電一側(cè),由電網(wǎng)向負(fù)載供電;當(dāng)電網(wǎng)因某種原因,突然停電時(shí),光伏發(fā)電系統(tǒng)可自動(dòng)切換使光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)分離,成為獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)工作狀態(tài)。獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)中以光伏發(fā)電為主,以普通220V/380V交流電補(bǔ)充電能為輔。有陽(yáng)光則用光伏發(fā)電,遇到陰雨天時(shí)就用市電能量進(jìn)行補(bǔ)充。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)（1）光伏組件（陣列）（2）匯流箱（3）直流柜（4）逆變器（5）低壓交流柜（6）升壓變壓器（7）高壓交流柜（8）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（9）氣候裝置光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)①光伏陣列：離網(wǎng)與并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)功能一致②匯流箱：主要作用是將光伏陣列多個(gè)組串的直流電進(jìn)行匯流或組串式逆變器的交流電進(jìn)行匯流。由于光伏陣列或逆變器電流較大，因此不能用導(dǎo)線直接連接實(shí)現(xiàn)匯流，需專用的匯流箱。匯流箱還有防雷接地、數(shù)據(jù)采集功能，并通過(guò)RS485串口輸出狀態(tài)數(shù)據(jù)，與監(jiān)控系統(tǒng)連接后實(shí)現(xiàn)組串運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)③配電柜:交直流配電柜的主要功能是將交直流匯流箱送過(guò)來(lái)的交直流電再進(jìn)行匯流、配電、監(jiān)測(cè)，同時(shí)還具備防雷、短路保護(hù)等功能。交直流配電柜內(nèi)部安裝了交直流輸入斷路器、防雷器等器件,在保證系統(tǒng)不受漏電、短路、過(guò)載與雷電沖擊等損壞的同時(shí),方便客戶操作和維護(hù)。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)④逆變器:主要功能是匯流、逆變,除此之外,逆變器還具有自動(dòng)運(yùn)行和停機(jī)、最大功率跟蹤控制、防孤島效應(yīng)、電壓自動(dòng)調(diào)整、直流檢測(cè)、直流接地檢測(cè)等功能。⑤升壓系統(tǒng):根據(jù)并入電網(wǎng)電壓的等級(jí)配置，當(dāng)用戶側(cè)并入220V/380V市電，一般配置低壓配電柜即可；對(duì)并入10kV、35kV，需配置箱變系統(tǒng)等設(shè)備；對(duì)并入更高等級(jí)電壓，需配置二次升壓裝置等設(shè)備。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑥電網(wǎng)接入主要設(shè)備:電網(wǎng)接入系統(tǒng)低壓配電網(wǎng)：0.4kV——即發(fā)即用、多余的電能送入電網(wǎng)中壓電網(wǎng)：10kV、35kV——通過(guò)升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)高壓電網(wǎng)：110kV——通過(guò)升壓裝置將電能饋入電網(wǎng)，遠(yuǎn)距離傳輸光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑦交/直流電纜:直流電纜包括：匯流箱——直流防雷配電柜直流防雷配電柜——并網(wǎng)逆變器直流電纜選擇：

電纜的線徑，一般要求損耗小于2%耐壓1KV、單芯/雙芯電纜阻燃、鎧裝低煙無(wú)鹵（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）橋架（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）直埋/電纜溝（對(duì)于大型光伏電站）光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑦交/直流電纜:交流電纜包括：并網(wǎng)逆變器——交流防雷配電柜交流防雷配電柜——升壓變壓器升壓變壓器——電網(wǎng)接入點(diǎn)交流電纜選擇：

電纜的線徑，一般要求損耗小于2%根據(jù)電壓等級(jí)選擇相對(duì)應(yīng)的耐壓等級(jí)橋架（對(duì)于建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)）直埋/電纜溝（對(duì)于大型光伏電站）光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑧光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng):光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備運(yùn)行控制、電站故障保護(hù)和數(shù)據(jù)采集維護(hù)等功能,并與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)配合,提高電站自動(dòng)化水平和安全可靠性,有利于減小光伏對(duì)電網(wǎng)影響。監(jiān)控系統(tǒng)一般用RS-485網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。通過(guò)監(jiān)測(cè)交直流匯流箱、交直流配電柜、逆變器等狀態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)各個(gè)光伏陣列的運(yùn)行狀況、發(fā)電量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。數(shù)據(jù)監(jiān)控主機(jī)也可建成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)上共享及遠(yuǎn)程監(jiān)控。光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑨光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備運(yùn)行控制、電站故障保護(hù)和數(shù)據(jù)采集維護(hù)等功能，與電網(wǎng)調(diào)度協(xié)調(diào)配合，提高電站自動(dòng)化水平和安全可靠性，減小光伏對(duì)電網(wǎng)影響。站級(jí)控制層能量管理系統(tǒng)過(guò)程層間隔層底層設(shè)備層各電源控制光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)光伏發(fā)電技術(shù)027.光伏發(fā)電系統(tǒng)分類(lèi)及組成（3）并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)⑩防雷接地:光熱利用技術(shù)Part.03光熱利用技術(shù)03太陽(yáng)能熱利用的基本原理是采用一定裝置將太陽(yáng)能收集起來(lái)直接轉(zhuǎn)換成熱能，或再將熱能轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，然后輸送到一定場(chǎng)所加以利用。太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)業(yè)以產(chǎn)熱標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合產(chǎn)業(yè)使用領(lǐng)域分為太陽(yáng)能熱利用低溫、中溫和高溫；從產(chǎn)熱標(biāo)準(zhǔn)上看，熱利用產(chǎn)熱溫度0℃~100℃為低溫、100℃~250℃為中溫、250℃以上為高溫。光熱利用技術(shù)031.太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是利用太陽(yáng)能集熱器，收集太陽(yáng)輻射能把水加熱的一種裝置，是目前太陽(yáng)能熱應(yīng)用發(fā)展中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、技術(shù)最成熟且已商業(yè)化的一項(xiàng)應(yīng)用產(chǎn)品。其系統(tǒng)組成主要包括集熱器、保溫水箱、連接管路、控制中心和熱交換器等。光熱利用技術(shù)032.太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)組成太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)是指將分散的太陽(yáng)能通過(guò)集熱器把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成方便使用的熱水，通過(guò)熱水輸送到發(fā)熱末端（例如：地板采暖系統(tǒng)、散熱器系統(tǒng)等），提供房間采暖的系統(tǒng)，也簡(jiǎn)稱太陽(yáng)能采暖。太陽(yáng)能取暖設(shè)備主要構(gòu)成部件：太陽(yáng)能集熱器（平板集熱器、全玻璃真空管集熱器、熱管集熱器、U型管集熱器等）、儲(chǔ)熱水箱、控制系統(tǒng)、管路管件及相關(guān)輔材、建筑末端散熱設(shè)備等組成。光熱利用技術(shù)033.太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)太陽(yáng)能制冷從能量轉(zhuǎn)換角度主要可以分為兩種，第一種是太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換制冷，是利用光伏轉(zhuǎn)換裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能后，再用于驅(qū)動(dòng)普通蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)或半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷的方法，即光電半導(dǎo)體制冷和光電壓縮式制冷。第二種是太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換制冷，首先是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能(或機(jī)械能)，再利用熱能(或機(jī)械能)作為外界的補(bǔ)償，使系統(tǒng)達(dá)到并維持所需的低溫。簡(jiǎn)單吸收式制冷系統(tǒng)的原理吸附式制冷系統(tǒng)原理噴射式制冷原理光熱利用技術(shù)034.太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用聚光太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)輻射能收集起來(lái)，通過(guò)加熱水或者其他傳熱介質(zhì)，經(jīng)蒸汽、燃?xì)廨啓C(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)等熱力循環(huán)過(guò)程發(fā)電。太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)一般由集熱子系統(tǒng)、熱傳輸子系統(tǒng)、蓄熱與熱交換子系統(tǒng)以及發(fā)電子系統(tǒng)組成。光熱利用技術(shù)034.太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可以分為槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)和線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)光熱利用技術(shù)034.太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可以分為槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)和線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)光熱利用技術(shù)034.太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可以分為槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)和線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)光熱利用技術(shù)034.太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可以分為槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)、碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)和線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)。線性菲涅爾式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)Part.04太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展041.光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)（1）高效率低成本光伏電池一是持續(xù)推進(jìn)PERC晶硅電池技術(shù)的發(fā)展，如開(kāi)發(fā)雙面PERC電池等，提升轉(zhuǎn)換效率，降低生產(chǎn)成本。二是加快TOPCon、HJT、IBC