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光伏科普知识介绍
晶科能源周慧敏
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目录
1、光伏简介
2、光伏产品种类
3、单、多晶光伏产品生产流程
4、光伏应用
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第一部分:什么是光伏
太阳能光伏的实现方式是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板,利用光照产生直流电。自1958年起,太阳能光伏效应以太阳能电池的形式在空间卫星的供能领域首次得到应用。时至今日,小至自动停车计费器的供能、屋顶太阳能板,大至面积广阔的太阳能发电中心,其在发电领域的应用已经遍及全球。
光伏技术具备很多优势:
没有任何机械运转部件;
除了日照外,不需其它任何"燃料",
在太阳光直射和斜射情况下都可以工作;
同时太阳能组件无需维护,运行成本最小化;
选址方便灵活,城市中的楼顶、空地都可以被应用。
1839年,法国Becqueral第一次发现,在光照条件下,某些固体系统的两端具有电压,用导线将两端连接起来,会有电流输出,这就是光生伏特效应(photovoltaics,简称PV)
1954年,贝尔实验室Chapin等人开发出效率为6%的单晶硅太阳电池,现代硅太阳电池时间从此开始。
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第二部分:光伏种类
1、单晶光伏产品
硅单晶生长主要方法为直拉法(CZ method)和区熔法(FZ method),单晶产品广泛的应用于我们的生活当中:
半导体器件——大到我们的电脑、手机,小到我们的电动玩具,其核心控制部分都为单晶硅产品制成的芯片;
光伏——最初发展的光伏产品主要为单晶光伏,具有很好的稳定性和发电效率。
单晶光伏产品——通过直拉法或者区熔法(目前光伏主要用直拉法单晶)拉制单晶棒,然后进行切片成硅片(我市光伏制造的领军企业晶科能源在晶体生长、切片行业水平位居全球第一)再通过电池工艺制成电池,然后再封装成最终组件。
优点——稳定性好、发电量高;
缺点——规模效应相对较弱,成本相对略高。
单晶棒
单晶电池片
单晶片
单晶组件
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第二部分:光伏种类
1、多晶光伏产品
多晶光伏产品——通过定向凝固法(DSS method) 制作多晶硅锭,然后进行切片成硅片,再通过电池工艺制成电池,然后再封装成最终组件。
目前行业内生产多晶硅锭每炉投炉量分别达到600KG、800KG、1200KG。
优点:产量大,成本低。
缺点:转换效率略低于单晶硅光伏产品
多晶硅锭
多晶片
多晶电池片
多晶组件
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第二部分:光伏种类
1、薄膜太阳能光伏产品
薄膜太阳光伏产品——薄膜太阳能电池按衬底分为硬衬底和柔性衬底两大类,通过在衬底上制作一层非常薄(um量级)的薄膜,利用薄膜层进行发电的产品。
相比单、多晶光伏产品:
优点——重量轻、可折叠和不易破碎。
缺点——目前转换效率较低。
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第三部分:单、多晶光伏产品制造流程
1、单晶光伏太阳能制造流程
硅原料
单晶组件
单晶电池片
单晶片
单晶方棒
单晶棒
单晶拉制过程
太阳能发电系统
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四、光伏发电的应用
1、军用
军事应用领域,除了应用于大家熟知的宇宙飞船、卫星外。在野外作战中也有很好的应用,因为太阳能电源具有重量相对较轻,使用时无须专人操作、能源取之不尽用之不竭的优点,利用柔韧性片式太阳能电池首先可以确保单兵与装备更好的隐蔽,因为現在采用的柴油发电机很容易发出紅外线和噪声。作为一种能源补充,光伏产品大大增强了单兵通信装备的应急通信和生存能力以及单兵的机动性和隐蔽性。
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2、民用
太阳能路灯
屋顶型太阳能
汽艇太阳能
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;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草地各种灯具等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。到2009年,中国并网发电还未开始全面推广,不过,2008年北京奥运会部分用电是由太阳能发电和风力发电提供的。
四、光伏发电的应用