基本介紹
- 中文名：常規太陽電池
- 外文名：Conventional Solar Cell
- 技術：光伏發電技術
- 分類：太陽能電池
- 領域：太陽能源利用
- 特點：結構清晰、工藝簡單
電池構造,製造工藝,組件封裝,電池特性,聚光特性,溫度特性,
電池構造
最基本的太陽電池由p-n結構成。右圖表示太陽電池的形狀，表面電極通常製成梳狀電極，背面製成全面電極，同時還在表面形成起減反射作用的氧化層等。
太陽電池的構造
常規太陽電池的主要結構部件的包括上電極、減反射膜、擴散區、基體、背反射、下電極，起作用分別為上電極用於形成歐姆接觸和導引電流；減反射膜用於減少入射光反射和提高短路電流；擴散區、基體主要參與光電效應；背反射用於提高對長波的吸收；下電極用於形成歐姆接觸和導引電流。
製造工藝
目前工業界大部分晶體矽太陽電池的製作工藝如下：清洗腐蝕及絨面處理--用輸送帶爐或擴散爐進行pn結製作--等離子法刻蝕矽片周邊--絲網印刷鋁漿(或鋁銀漿)--(輸送帶燒結)--絲網印刷銀漿--輸送帶燒結--噴塗二氧化欽減反射膜)一電池片測試分檔一電池片焊接串聯--太陽電池層壓封裝一太陽電池組裝--太陽電池組件測試。(加括弧的部分工藝是一些工廠使用，另一些工廠不使用。)
改進上述工藝有明顯的經濟意義。具體的改進技術是進行細柵化及改良絲網印刷電極與矽的接觸電阻。通常用的柵線電極寬度為120μm-200μm。開發的目標為70μm一100μm。要達此目標必須對現有銀漿及鋁漿的性能進行改進。絲網印刷製作電極的優點是產率高、省材料和有利於工業化生產。但製作的電池效率比真空鍍膜製作的電極低，在實驗室製作高效率太陽電池仍常用真空鍍膜方法。
組件封裝
太陽電池組件的常見結構形式
常規的太陽電池組件結構形式有下列幾種，即玻瑞殼體式結構、底盒式組件、平板式組件及無蓋板的全膠密封組件。目前還出現較新的雙面俐化玻璃封裝組件。
太陽電池組件的常見結構形式
太陽電池組件的封裝材料
組件工作壽命的長短和封裝材料、封裝工藝有很大的關係，材料的壽命長短是決定組件壽命的重要因素。在組件中它是一項易被忽視但在實用中是決不能輕視的部件。現對材料分述如下。
(1)上蓋板
上蓋板覆蓋在太陽電池組件的正面，構成組件的最外層，它既要透光率高，又要堅固，起到長期保護電池的作用。作上蓋板的材料有：鋼化玻瑞、聚丙烯酸類樹脂、氟化乙烯丙烯、透明聚醋、聚碳醋等。目前，低鐵鋼化玻璃為最遍的上蓋板材料。
(2)粘結劑
粘結劑主要有：室溫固化矽橡膠、聚乙烯醇縮丁醛、透明雙氧樹醋、氟化聚醋、乙烯丙烯酸乙烯等。
粘結劑的一般要求有：
①在可見光範圍內具有高透光性;
②具有彈性;
③具有良好的電絕緣性能;
④能適用自動化的組件封裝。
(3)底板
底板一般為鋼化玻瑞、鋁合金、有機玻璃、TPF等。目前較多套用的是TPF複合膜，對它的要求是:
①具有良好的耐氣候性能，
②層壓沮度下不起任何變化，
③與枯接材料結合牢固，
(4)框線
平板組件必須有框線，以保護組件和組件與方陣的連線固定。框線為粘結劑構成對組件邊緣的密封，主要材料有不鏽鋼、鋁合金、橡膠、增強塑膠等。
電池特性
聚光特性
採取聚光的方法，使太陽電池工作在幾倍乃至幾百倍的光強條件下，可以提高單位面積太陽電池的輸出功率，降低光伏發電的成本，具有很好的套用前景。特別是像光伏水泵這樣的系統，太陽電池占系統近90%的成本，降低太陽電池成本至關重要。
溫度特性
晶體矽太陽電池的工作電壓和輸出功率對溫度相當敏感，最大功率點電壓Vm由15℃的0.424V變化為110℃的0.238V，降低了44 %;最大功率點功率Pm由15℃的0.134W變化為110℃的0.062W，降低了54%，兩者基本上隨溫度的上升呈線性下降。工作電壓的大幅度變化無論對於光伏電源還是光伏水泵都有致命的影響，要么嚴重偏離設計工作點，要么只能獲得極低的系統效率；太陽電池最大功率的降低直接減小了系統的輸出功率。因此常規太陽電池低倍聚光套用必須解決好太陽電池的散熱問題，否則無法達到靠聚光來增加太陽電池輸出功率的目的，並且溫度越低越好。
