【正文】 片上的各種雜質(zhì)； (2)表面腐蝕 除去硅表面的切割損傷，獲得適合制結(jié)要求的硅表面； (3)絨面制備 絨面狀的硅表面是利用硅的各向異性腐蝕。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高電池的短路電流和轉(zhuǎn)換效率。制結(jié)前硅表面的性質(zhì)和狀態(tài)對結(jié)特性影響很大，從而影響成品太陽電池的性能，故應(yīng)十分重視。它是南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計18電池制造過程中的關(guān)鍵工序之一。圖 3．4　絨面硅表面 除去背結(jié)在摻雜制結(jié)過程中，往往在電池側(cè)面及背面也形成了 pn 結(jié)。除去背結(jié)常用的有三種方法：化學(xué)腐蝕 磨砂(或噴砂)和蒸鋁燒結(jié)法。為了使硅太陽電池產(chǎn)生的電能可以輸出，必須在電池上制作正、負(fù)兩個電極，以便其產(chǎn)生的電能可匯集流出。與 p 型區(qū)接觸的電極是電流輸出的正極，與 n 型區(qū)接觸的電極是電流輸出的負(fù)極。上電極通常制成窄細(xì)的柵線狀以克服擴(kuò)散層的電阻，并由一條較寬的母線來收集電流，下電極則布滿電池背面的全部或者絕大部分，以減小電池的串聯(lián)電阻。南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計19周邊擴(kuò)散層若不去掉，將會使電池的上、下電極形成短路環(huán)，必須除去它。在制造電池的工藝流程中，通常都在制得電極后腐蝕周邊。有的周邊擴(kuò)散層已在腐蝕除去背結(jié)的同時一起除去，一般可以省去這一工序，少數(shù)有局部短路現(xiàn)象的電池仍需要腐蝕周邊以恢復(fù)輸出特性。腐蝕后用水洗凈，再移去掩蔽，即告完成。但是，由于光在硅表面的反射，使光損失約 11％，即使是絨面的硅表面，也損失約1／3。在生產(chǎn)中主要測試電池電性能的指標(biāo)是：電池的伏－安特性曲線，從它可以得知電池的短路電流、開路電壓、最大輸出功率、串聯(lián)電阻及轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)。一般為達(dá)到適合電源設(shè)計的電壓、電流持性，總是預(yù)先將若干單體電池串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)聯(lián)接起來，以達(dá)到要求。這樣的單元結(jié)構(gòu)稱作太陽電池組件。作電源用必須將若干單體電池串、并聯(lián)連接和嚴(yán)密封裝成組件。硅單晶電池片的破壞應(yīng)力經(jīng)測量約為 12102kg／cm 2。(2)太陽電池的電極，盡管在材料和制造工藝上不斷改進(jìn)，使它能耐濕、耐腐蝕，但還不能長期裸露使用。為此必須將電池與大氣隔絕。這是硅元素本身性質(zhì)所決定的。目前實(shí)際應(yīng)用的最大尺寸的單體太陽電池的直徑已超過 15cm。2．太陽電池組件的結(jié)構(gòu)形式(1)平板式組件 見圖 3．5。(3)底盒式組件 見圖 3．7。圖 3．5　平板式電池組件南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計21圖 3．6　玻璃殼式電池組件圖 3．7　底盒式電池組件圖 3．8　全密封式電池組件3．4　太陽電池發(fā)電系統(tǒng)太陽光伏發(fā)電作為動力使用．因其電特性輸出與常規(guī)電力差異較大且除供給常規(guī)電負(fù)載外，有時還供給適合自身特點(diǎn)的一系列部件。3．4．1　系統(tǒng)分類 (1〕按采光方式分類 它是指太陽電池方陣(或電池板組）獲取陽光的方式。聚光式采光無論是采用透鏡式還是采用反光鏡式，目的都是使太陽電池在聚焦的高能量密度的太陽光下工作。太陽電池方陣的峰值功率約在數(shù) 10kWp 以下，主要用作獨(dú)立電源、家庭用電等，它們足分散的發(fā)電方式．利用現(xiàn)有的建筑物或空地；發(fā)電場所離負(fù)載很近、不需要直流輸電線。太陽電池方陣的峰值功率在數(shù) 100kWp 以上，主要用于工廠、村莊和群體集住地等。由于規(guī)模大而成本低，容易維修、系統(tǒng)可靠性高，并且還可與公共電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)等。它介于小規(guī)模與大規(guī)模之間。其各自構(gòu)成與特點(diǎn)如圖 3．9 和表 3．1 所示。南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計24表 3．2　按外圍設(shè)備分類主要用途 蓄電池 DC－AC 變換裝置 連接公共交流網(wǎng)直流水泵灌溉系統(tǒng) X X X無線電中繼站、燈塔、路燈等 ○ X 或○ X交流水泵灌溉系統(tǒng)等 X ○ X村莊、島嶼用電源系統(tǒng)等 ○ ○ X住宅應(yīng)用的發(fā)電系統(tǒng)等 X 或○ X 或○ X 或○考慮獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電系統(tǒng)等 ○ X 或○ X 或○注：○表示需要圖 3．10　發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成實(shí)例3．4．2　系統(tǒng)構(gòu)成(1)太陽電池方陣 它是由若干太陽電池組件根據(jù)不同要求按照串聯(lián)并聯(lián)方式組合構(gòu)成的，它還包括了支架接線盒等。方陣的功能是將捕獲到的太陽輻射的光能直接轉(zhuǎn)換成直流電能輸出。如果不采用適當(dāng)?shù)膬δ苷{(diào)節(jié)裝置，就不能期望很好地發(fā)揮太陽電池發(fā)電系統(tǒng)的效率。 (3)調(diào)控裝置 在不同的太陽電池發(fā)電系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)與控制裝置亦各不相同。較簡單的裝置功能有；防止反沖或隔離、防過沖、防過放、穩(wěn)壓等；復(fù)雜些的功能還要有自動監(jiān)測、控制、轉(zhuǎn)換、電壓調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)等。它是將太陽電池方陣或蓄電池組供給的直流電能逆變成 220V 或 380V 的交流電能以供給負(fù)載的。2%以內(nèi)，頻率精度177。目前，國內(nèi) 1kW 以下的逆變器已經(jīng)比較成熟；幾十千瓦的正在研制開發(fā)中。由于太陽光發(fā)電的成本相對較高，大都希望用電器的效率較高或節(jié)能。 (5)連接裝置 為了把太陽電池發(fā)電系統(tǒng)連接在各種負(fù)載或者公共交流電網(wǎng)上，就需要通過適當(dāng)?shù)倪B接裝置連接逆變器的輸出端。它是利用溫室原理，將太陽的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽⑾蛩畟鬟f熱量，從而獲得熱水的一種裝置。在世界范圍內(nèi)，太陽能熱水器技術(shù)已很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃?xì)鉄崴魇袌?。太陽能熱水器以其安全、?jié)能、環(huán)保、方便的突出特點(diǎn)，日益倍受矚目。1－水箱；2－支架；3－集熱器圖 4．1　平板式太陽能熱水器南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計271－水箱；2－支架；3－管子；4－底托；5－反射板圖 4．2　全玻璃真空熱水器1－水箱；2－支架；3－熱管真空管圖 4．3　熱管真空管熱水器據(jù)有關(guān)資料顯示，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)年生產(chǎn)量由 340 萬平方米增長到1400 萬平方米，總保有量由 1500 萬 m2增長到 6000 萬 m2，以年均 25%－30%的高速成長，已成為全球可再生能源領(lǐng)域發(fā)展最快、規(guī)模最大、市場化程度最高的行業(yè)。全行業(yè)年總產(chǎn)值近 150 億元，從業(yè)人員 20 萬人以上，是全球最在的太陽能熱水器使南昌航空畢業(yè)（論文）設(shè)計28用國和生產(chǎn)國。建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積，不需要占用土地，省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，省支輸電費(fèi)用，光伏陣列可以代替常規(guī)建筑材料，從而節(jié)省安裝和材料費(fèi)用。國際能源組織（IEA）于 1991 年和 1997 年相繼兩次啟動建筑光伏集成計劃，計劃的實(shí)施對建筑光伏集成起了重要的開拓和推動作用，許多國家相繼制定了本國的屋頂計劃，使得建筑光伏集成技術(shù)如旭日東升，蓬勃發(fā)展。德國“十萬太陽屋頂計劃”　：德國 1997 年開始實(shí)施“十萬太陽屋頂計劃”　，至 2022 年，德國實(shí)施“購電法”完成了十萬個太陽能屋頂?shù)陌惭b計劃。日本居民光伏屋頂系統(tǒng)最近 5 年增長率為 %，日本政府計劃 2022 年總計安裝 4820 兆瓦。太陽能與建筑一體化是未來住宅的發(fā)展方向，太陽能能源建筑系統(tǒng)是綠色能源和新型建筑理念兩大革命的交匯點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家對此都予以了充分重視。上海地產(chǎn)將在近 2 年內(nèi)推行建筑節(jié)能材料，其中上項(xiàng)主要指標(biāo)就是在太陽能應(yīng)用方面做出努力，使建筑節(jié)能成為城市現(xiàn)代化建設(shè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。在我國，太陽能干燥首先是在一些生產(chǎn)單們搞起來的，分別由幾十個單們建成了近 60 座試驗(yàn)性的和生產(chǎn)性的太陽能干測距燥裝置，總采光面積達(dá) 5000 多 m2，太陽能干燥利用呈現(xiàn)出十妥火熱的發(fā)展趨勢。太陽能干燥通常采用空氣作為干燥介質(zhì)。圖 4．5　太陽能干燥的原理（2）太陽能干燥的優(yōu)點(diǎn)太陽能干燥與常規(guī)干燥相比較，以及太陽能干燥與露天自然干燥相比較，都具有許多優(yōu)點(diǎn)。②保護(hù)自然環(huán)境太陽能干燥是使用清潔能源，對保護(hù)自然環(huán)境十分有利，而且可以避免因常規(guī)能源干燥消耗燃料而給環(huán)境造成的嚴(yán)重污染。④提高產(chǎn)品質(zhì)量太陽能干燥是在相對密閉的裝置內(nèi)進(jìn)行，可以使物料避免風(fēng)沙、灰塵、蒼蠅、蟲蟻等的污染，也不會天氣反復(fù)變化而變質(zhì)。中國多年來堅持的外需拉動經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略正面臨前所未有的沖擊，這既沖擊中國當(dāng)期的經(jīng)濟(jì)形勢，又給中國在這種環(huán)境下如何尋求刺激經(jīng)濟(jì)增長的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)?！傲衽d規(guī)劃”中指出： 三大目標(biāo)大幅度的提高以太陽能光熱為重點(diǎn)的可再生能源三個階段的發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)：（1）到 2020 年可再生能源替代常規(guī)能源 25％，其中太陽能替代常規(guī)能源達(dá)到 12％。（3）到 2060 年后可再生能源替代常規(guī)能源 90％以上，太陽能替代常規(guī)能源達(dá)到 50％。為迎接這次大會的召開，在各級黨委、政府的大力支持下，皇明集團(tuán)投入了大量的人力、物力，建造中國太陽谷，并且規(guī)模不斷擴(kuò)大、標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，決心把其打造成全球最為壯觀的太陽谷。 太陽能與建筑一體化中國能源消耗總量居世界第二，其中建筑能耗約占全國總能耗的 30％左右，加之中國建筑能耗又比發(fā)達(dá)國家高 2－3 倍，大力推廣太陽能與建筑一體化顯得特別重要、緊迫。 農(nóng)村推廣在農(nóng)村推廣太陽能既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，投入產(chǎn)出比又高，既可解決農(nóng)村生活生產(chǎn)能源問題，又能減輕農(nóng)村日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。 公共建筑大型商場、高檔旅館酒店、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等大型公共建筑，是中國耗能的大“老虎” ，制冷、供暖、供熱水是公共建筑能耗的主體。要加大大型商場、機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院、賓館等公共建筑節(jié)能技術(shù)推廣普及力度，特別是技術(shù)成熟、方案多樣的太陽能熱水工程，要在政策、資金等方面實(shí)行傾斜，加快普及步伐。對太陽能熱利用生產(chǎn)企業(yè)銷售其自行生產(chǎn)的太陽能產(chǎn)品，相應(yīng)的增值稅實(shí)行全免或全收后退回國家收取的部分；所得稅全免或全收后返回國家和省收取部分。據(jù)權(quán)威專家估計，如果實(shí)施強(qiáng)化可再生能源的發(fā)展戰(zhàn)略，到本世紀(jì)中葉，可再生能源將占世界電力市場的 3/5，燃料市場的 2/5。美國的馬奇蒂博士對世界一次能源替代趨勢的研究結(jié)果表明，太陽能將在 21 世紀(jì)初進(jìn)入一個快速發(fā)展階段，并在 2050 年左右達(dá)到 30%的比例，21 世紀(jì)中葉至末葉太陽能將取代核能居第一位。太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中達(dá)到 10%以上；2040 年可再生能源在總能源結(jié)構(gòu)中占 50%以上，太陽能光伏發(fā)電將占總電力的 20%以上；到本世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中占到 80%以上，太陽能發(fā)電占到 60%以上，顯示出最重要的戰(zhàn)略地位。參考文獻(xiàn)[1] 施玉川．太陽能基礎(chǔ)與技術(shù)．西安交通大學(xué)．1999 年[2] 李錦堂．20 世紀(jì)太陽能科技發(fā)展的回顧與展望．太陽能學(xué)報 1999 特刊[3] 劉恩科等．半導(dǎo)體物理學(xué)．國防工業(yè)出版．2022 年[4] 趙富鑫等．太陽電池及其應(yīng)用．國防工業(yè)出版社．1985 年[5] 楊新年．武漢太陽能開發(fā)與應(yīng)用．武漢出版社．2022 年 謝辭感謝黃老師的指導(dǎo)和幫助，沒有了你的指導(dǎo)這篇論文不會這么順利的完成。在此之際我還要借這個機(jī)會向在這四年中給予我?guī)椭椭笇?dǎo)的各位老師表示由衷的謝意。