第一篇：光伏电池的技术员试题1
PECVD考试试题
一、单选
1、当膜厚由薄逐渐变厚时，膜的颜色变化过程（）A、红色→深蓝→蓝色 B、深蓝→淡蓝→蓝色 C、淡蓝→蓝色→深蓝
2、当折射率较大时，工艺调整时需（）A、增大硅烷通量 B、减小氨气通量 C、减小硅烷通量
3、工艺运行过程中，当左侧膜厚偏小，右侧膜厚偏大时（）A、增大左侧微波源功率，减小右侧微波源功率 B、减小左侧微波源功率，增大右侧微波源功率
C、减小左侧微波源功率，同时减小右侧微波源功率
4、下列反应方程式，正确的是（）A、SiH4+NH3→SixNy+H2 B、SiH4+NH3→SiN+H2 C、SiH4+NH3→Si3N4+H2
5、哪种气体不是PECVD所需特气（）A、硅烷 B、氨气 C、甲烷
二、多选
1．PECVD沉积减反射膜的优点是：（）A．衬底温度低 B．淀积速率高 C．衬底温度高 D．淀积速率低 2．PECVD的能量源有（）A．高频电源 B．微波 C．直流电源 D．加热器 3.下列哪些参数可以调整膜厚（）A．工艺压力 B．沉积时间 C．加热温度 D．带速
4.常用的氮化硅沉积设备有哪些（）A．板式 B．管式 C．丝网印刷 D．清洗机
5.管式PECVD的设备组件有（）A．石墨舟 B．石英炉管 C．石墨框 D．真空泵
三、判断
1、工艺压力与沉积速率无关（）
2、板式PECVD增加带速能增加膜厚（）
3、管式PECVD的载片设备为石墨舟（）
4、管式PECVD设备报警退舟后，能通过补镀来完成完整的氮化硅膜沉积（5、氮化硅膜减反射原理为陷光原理（）
四、填空）
1.板式PECVD具体操作时，上完片应轻轻的敲击一下 的边缘，防止 在 掉落.2.当传输新工艺时要 后方可大量生产.3.对于石墨框固定位置产生色差的处理方式:.4.氮化硅膜厚超出范围，偏小时应 石墨框传输速度；偏大时应 石墨框传输速度。一般情况下，1cm/min对应 nm,具体视调整后的第一框膜厚为基准.5.氮化硅膜的作用主要是 和.五、简答题
1、简述PECVD的原理及目的.2、简述更换石英管流程及注意事项.3、为什么后清洗出来的片子在PECVD前搁置时间过长需要进行酸洗？
六、计算
156电池片的功率为4W，则其转换效率是多少？
七、案例分析
管式PECVD镀膜过程中发生高频报警，请具体说出高频报警的引起原因，并说出解决方案。
答案：
一、ACBAC
二、AB AB ABCD AB ABD
三、××√√×
四、石墨框 硅片 工艺腔 验证电性能 开腔取出掉片 减小 增大 1nm 减反射 钝化
五、1、原理：氨气硅烷反应生成氮化硅膜。目的：减反射，钝化
2、降温、开腔体卸石英管、卫生清理、通气孔（注意通透）、换上新石英管（铜管要直，密封圈无变形，胶带上无气泡，铝帽无划痕，关仓（擦干净密封圈）、抽真空。
3、因为长期暴露空气中硅片表面一方面被氧化，另一方面表面会被杂质污染
六、S=0.156×0.156=0.024336mP=4W
效率=P/1000S=16.44%
七、原因：
1、电池片没插好，接触到另一电极，导致短路。
2、电池片有隐裂，在周内破碎，接触到另一电极，导致短路。
3、炉内碎片接触到石墨舟的两个电极导致短路。
4、高频电源故障，发生警报。
5、高频电源冷却水流量不足，电源工作异常，发生警报。处理措施：
判定故障原因，退舟冷却后，补镀剩余时间。
第二篇：光伏电池组件专用材料成投资热点
2008年因金融风暴吹乱阵脚的全球太阳能电池市场，近期在欧洲、日本市场领头下，市况急速回温。据欧洲光电产业协会(EPIA)2009年11月公布的预测数据指出，2013年太阳能电池市场规模将为2008年的4倍，达2.23万百万瓦(MWp)。EPIA指出，在各国的补贴政策挹注下，市场需求迅速增温，该协会预估2013年全球太阳能市场规模将由2008年的5,559MWp增为2.23万MWp。EPIA另预估，倘若无各国补贴政策的推波助澜，2013年全球太阳能市场规模仅可达1.23万MWp，为2008年的2.2倍。就地区别需求来看，2008年占全球8成的欧洲市场至2013年仍可望维持领先地位，但份额将明显下滑，且不及全球的一半；而2007年之前需求不及日本的美国，在总统欧巴马提出绿色能源政策后，需求急遽攀升，预估至2013年市场规模将为日本的近市场。由于电力需求激增，为加以因应，每年需装设发电量达数万百万瓦的发电设备，倘若其增设的发电设备中，有在光伏市场的推动下，光伏电池组件专用材料成为投资和发展热点。
最常用的光伏电池的核心是多晶硅半导体，多晶硅中的硅对光十分敏感，电子游离因而产生电流。但是只有硅不能制造太阳能光伏板。为了保证能使用间，光伏板必须有其他材料保护它，从硅引出电流以及提供绝缘和机械强度。硅可产生电力，但电力成为工作电流需要其他的材料。
随着光伏电池应用的不断发展，光伏电池组件专用材料也不断推陈出新，许多化工公司纷纷进军这一市场。化工行业在光伏产业的发展中受益匪浅，乙烯醋酸乙烯酯（EVA）、聚氨酯（的20％～50％。
杜邦公司是行业之秀
在供应这些材料的化学公司中间，杜邦公司是行业之秀。杜邦有关的业务部如氟聚合物部和工业聚合物部都出售这些材料用于硅基光伏电池，己有约2004年杜邦组建了杜邦光伏解决方案（Solutions）公司来协调该公司太阳能发电产业有关活动。
杜邦公司麾下的杜邦光伏解决方案公司为光伏用途商业化生产非硅材料已有年历史，供应的产品包括用于耐候、电子模块保护用的特种膜以及导电糊剂和底板材料。公司业务涉及光伏模块生产中所用的提供最宽范围的非硅基材料。近期计划将在此行业投资约一系列用于光伏板耐候保护用的各种聚合物树脂。
杜邦公司用于太阳能市场关键的材料之一是这些树脂可由用户挤压成薄膜，用于封装置于平整玻璃外壳内的硅晶片。光学透明度，能与玻璃和硅的折射指数相匹配，因而可降低反射。它也与电池内的组件固定在一起，为光伏板提供物理强度。
3PU）、塑料、黏合剂等化学品，约占整个光伏板材料成本 2%~3%采用太阳能电池，其规模就不容小觑。Photovoltaic
8种材料。公司称，可为光伏制造行业 Elvax乙烯
25年时30年历史。20余1亿美元。产品范围包括-醋酸乙烯（EVA）树脂。EVA有倍。另一方面，市场规模扩增最具潜力的是大陆 中国可再生能源学会光电专业委员会于2009年7月底组织召开“光伏组件用高性能EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜”评审会。经讨论认定，由温州瑞阳光伏材料有限公司和杜邦公司合作研制的“瑞福REVAX”EVA胶膜项目开发成功，产品性能达到国际先进水平，特别是耐老化性能方面取得重大突破，居世界领先水平，满足光伏组件使用寿命需求。完全可替代进口EVA胶膜，实现了高性能EVA胶膜的国产化。作为太阳能光伏组件中关键原材料之一，EVA封装胶膜的性能在此起着决定性的作用。经过3年潜心研发，瑞阳公司最终成功研制出耐老化性能优良的EVA封装胶膜，经国内权威质量检测机构检验，“瑞福REVAX”EVA胶膜经1000小时紫外老化试验后透光率的保持率超过99%，黄变指数小于2，解决了国内高性能EVA封装胶膜常年依赖进口的局面。据了解，从2007年起，我国光伏组件产量居世界第一位。根据相关机构测算，到2020年，光伏组件年产量将达到42GW。需要高性能EVA封装胶膜60000万平方米，胶膜产值将达到150亿元。但目前高性能EVA封装胶膜还严重依赖国外进口产品，严重制约我国光伏产业发展。为满足太阳能光伏产业的快速发展，瑞阳将与杜邦公司合作，在浙江温州建设高性能EVA胶膜产业化基地，为中国光伏企业提供快速的本地化服务。
杜邦公司用于光伏技术的另一项重要产品是Tedla品牌聚乙烯氟化物薄膜，该薄膜可与聚酯薄膜共挤压，应用于基于硅的光伏电池底部作为底板，提供电气绝缘和保护使之不被大气侵蚀。
2006年8月，杜邦公司投资5000万美元扩大在Fayetteville的Tedla聚乙烯氟化物薄膜产能。该公司产品也用于航天、建筑和石墨艺术品，其年增长率为30%。这项扩建是杜邦公司投资光伏领域1亿美元中最大的一项。
杜邦光伏氟材料公司（PVFM）于2008年8月4日宣布，与日本从事印刷业的Toppan公司签署技术转让合同，将使杜邦公司新的太阳能光伏（PV）模块用的底板推向商业化生产。与Toppan公司签署的这项技术合同，将大大提高杜邦Tedla聚乙烯氟化物薄膜和底板在快速增长的PV市场上的应用。这一合作使杜邦公司应用于底板上的Tedla聚乙烯氟化物薄膜专有技术与Toppan公司独特的涂复能力结合在一起。
杜邦公司于2008年9月初宣布，为快速增长的光伏市场扩大Tedla聚乙烯氟化物薄膜产能，扩能于2009年底完成，从而使Tedla聚乙烯氟化物薄膜全球生产能力翻一倍以上，这是杜邦公司迄今在Tedla薄膜生产中最大的投资。
杜邦公司于2009年8月21日宣布，又投资1.2亿美元用于增产光伏底板关键组分Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜生产所使用的单体和树脂，将增加产能超过50%。这项投资包括用于美国肯塔基州Louisville新建的单体装置和北卡罗林那州Fayetteville的树脂装置。这二个生产基地已在建设之中，于2010年中期投产。杜邦公司电子和通信技术部表示，此次扩能是Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜业务增长的重要步骤，并可长期保持本公司在太阳能板底板生产中的市场领先地位。杜邦公司在纽约州Buffalo、新泽西州Parlin、爱荷华州Fort Madison和宾夕法尼亚州Towanda也生产Tedlar聚乙烯氟化物（PVF）薄膜。
此前，杜邦微电路材料公司（MCM）已推出杜邦Solamet PV159薄膜金属化处理糊剂，应用于光伏太阳能电池前端金属化处理。据称，Solamet PV159薄膜金属化处理糊剂可使带有浅层射极的晶片效率提高0.5%，对许多其他晶片/射极类型也有很大改进。杜邦Solamet金属化处理材料列入PV工业标准已有多年，可使用户减少成本、提高效率和提高产品竞争力。
杜邦微电路材料公司于2009年3月4日宣布使其在英国Bristol的Solamet品牌厚膜金属处理糊剂产品产能翻番，以适应光伏太阳能的长期发展前景。厚膜金属化处理糊剂有助于制造商提高太阳能电池效率。
杜邦公司于光伏解决方案业务产品涉及与结晶硅和薄膜太阳能光伏（包括薄膜、树脂、密封层、柔性基层和传导性糊状物。为了支撑印度的太阳能市场，杜邦公司于实验室将为杜邦在太阳能工业中的客户提供技术和研究设施的支持。杜邦公司预计在今后5年内，其在光伏工业的几条产品生产线的销售额将会超过
杜邦公司光伏产品中另一项重要产品是其与硅晶片相连，可传导由电池产生的电子。这些糊剂线条必须拉制得成薄型，约100 μm宽，目标是使这些线条缩小到
为满足迅速增长的光电太阳能市场的需求，杜邦公司于将扩大位于中国广东省东莞市的东莞杜邦电子材料有限公司商品名为膜导电浆料产能。据介绍，杜邦的面的金属镀膜，可显著提升电池效能，提高产品产率，降低材料消耗，从而使太阳能电池生产商能够大幅降低成本。在亚洲扩产资，将有助于杜邦跟上全球太阳能行业发展的脚步。杜邦称，随着太阳能市场的迅速发展，公司计划使光电材料业务销售额增长的产能扩大到两倍以上。换句话说，就是在未来额将从现在的约将以30%材料的需求上升。杜邦电子技术公司副总裁兼总经理蒂莫西＆目前，在全球范围内，光电业正处在一个稳步飙升时期，因为太阳能作为一种可再生能源，其需求将持续增长。在此背景下，将扩大足不断增长的需求。通过产能的扩大，将加快创新产品向实际应用的转化，从而进一步降低光电系统的成本，延长使用周期并提高太阳能组件的性能。作为光电行业领先的全球材料供应商，杜邦将通过科学研究使人类对可再生能源的利用更为方便。
通过投资光伏材料、技术开发和制造，使杜邦公司将提升其在提高光伏模块效率方面的创新能力。杜邦公司电子和通信技术部副总裁2008年92010年在3亿美元增长至 9日宣布在印度发展其杜邦光伏解决方案产品业务。杜邦PV）模块相关的产品。Hyderabad的杜邦知识中心建立光伏（PV）实验室。该10亿美元。Solamet银导电性糊剂。这种糊剂线条75 ?μm。2008年6月10日宣布，Solamet的厚Solamet厚膜导电浆料主要用于太阳能电池前后Solame厚膜导电浆料是一项重大投3倍以上，为此必须使Solamet浆料5年内，杜邦的光电材料业务销售10亿多美元。杜邦预计，未来数年光电市场规模#8226;麦凯恩表示：Solamet产品的生产规模，以满David B.月以上的年均速度增长，这将推动对于能源转换效率更高的现有材料和新 Miller在2009年3月中旬召开的第七届全球清洁技术会议上表示，光伏技术现处于发展中的幼年时期，这一市场的发展机遇之路是宽阔的。杜邦公司在传统晶硅光伏和新出现的薄膜光伏行业正在占领未来发展的先进技术高地，并且正在投资扩展生产能力，以满足快速增长的全球需求。
杜邦公司2009年7月1日宣布，将与美国能源部（DOE）合作实施总投资达900万美元的太阳能研发项目。其中，杜邦投资资金600万美元，美国能源部提供300万美元资金。这一为期3年的合作项目旨在加速一种比人类毛发还要细3000倍以上的超薄保护膜的商业化进程。这种超薄薄膜能够防潮——这是长期以来该应用市场面临的一大挑战，从而保护薄膜太阳能光电模块性能下降。薄膜光电面板可由柔性塑料片替代玻璃制成，因此可以弯曲也可以缠绕，易于在屋顶、窗户或商业及家用住宅建筑一侧安装。据预测，薄膜光电模块将是太阳能电池工业中发展最快的一个领域，因为其具有发电成本进一步下降的潜力，从而提升了太阳能的竞争力。
薄膜太阳能光电模块
杜邦公司预计，本材料正在驱动需求。截至据PV工业行家估计，PV产品开发和扩能方面作出重大投资，其在光伏模块制造方面领先的品牌包括杜邦Tedlar聚乙烯基氟化物（需求的增长。
杜邦公司表示，预计其应用于光伏工业的产品销售额到元。杜邦公司已开始与美国能源部合作，加快实现超薄保护膜的商业化生产，这种超薄保护膜可持久地应用于柔性光伏模块。
除了杜邦公司是光伏行业宽范围材料的供应商外，道康宁公司通过其导体公司与信越生产商。道康宁公司为光伏行业提供宽范围的辅助材料，包括基于硅的封装料、光电池和基片涂料，以及密封接合盒与光伏座。
道康宁公司不断推出新产品 道康宁公司推出光伏模块制造新材料。道康宁公司旗下的太阳能解决方案集团推出一款密封剂和两款封装剂，已在太阳能光伏（道康宁? PV 6010电池密封剂在光伏（和剥离保护。道康宁 7020封装剂设计用于 PV市场在今后几年内将以两位数速率增长，现有的和新的更低成2009年3PV市场将增长到PVF）和杜邦Handotai公司和三菱材料公司的合资企业，也成为多晶硅重要的
PV）太阳能电池表面形成一保护性薄层，提供腐蚀? PV 7010 和PV
PV电池的电器接合箱隔离。PV市场年规模约为2013年700亿美元。Solamet厚膜导电浆料，扩能增产满足了
PV 30020082012年将会超过 10亿美Hemlock半月，亿美元，并且，年，杜邦公司在）电池应用中试用和验证。道康宁公司宣布，验证了提高太阳能板生产效率的制造工艺，该工艺特征是采用了新开发的有机硅材料，这种材料可大大提高太阳能板生产效率、有效地降低太阳能发电的成本。据称，这一技术揭示了太阳能工业又向前推进了一步，并有助于使太阳能发电成为全球可持续利用的能源方案。该制造工艺与新开发的道康宁PV-6100系列密封剂结合应用，该密封剂可为电池板上每一块太阳能电池提供清洁的薄层保护，并可替代常用的乙烯乙烯基醋酸酯树脂。这种基于有机硅的材料可提供较高的发电效率、延长模块使用寿命和优化对紫外光的阻抗。新工艺所用设备需投资很少，且占据空间小。这一工艺过程和系列密封剂已在道康宁公司的美国密歇根州Freeland新的太阳能应用中心被太阳能合作伙伴选用，于广应用。
道康宁公司于2009年9月10日宣布，为顺应太阳能光伏工业的特定需求，而拓展开发新材料业务，为太阳能光伏（PV-8303超快速固化密封剂和道康宁组件。
道康宁PV-8030粘合剂应用时推荐在室温下固化，可用于与典型的结构性结合。道康宁PV-8303超快速固化密封剂也在室温下固化，可用于与金属、玻璃和塑料底板进行粘接。
该公司也开发了道康宁PV-7030保护剂，特定的设计应用可为光伏组件提供保护，有很好的防火性，以及极好的组件电绝缘性，在宽温度范围内具有稳定性和柔性。
该公司还商业化推出太阳能电池新的封装技术，可提高电池性能，并可有效地降低发出每千瓦小时太阳能电力的成本。道康宁机硅分子对紫外光的稳定性，与叠置复盖的有机物相比，可提高耐用性和改进结晶模块的效率。用道康宁PV-6100封装剂系列产品封装的太阳能电池模块通过“C”级防火试验和工程评价，符合国际电工技术委员会（其他公司也占一席之地
其他一些材料公司也在封装市场上占有一席之地。日本三井化学公司在日本名古屋建设工厂，生产能力为4000吨/年用。2005年普利斯通公司也扩建了在日本磐田的12000吨/年。
拜耳材料科技公司于2008年6月中旬宣布，研发人员开发成功的一种耐光热塑性聚氨酯，为太阳能电池的生产提供了新的解决方案。通过和德国一家公司合作，拜耳材料科技公司利用这种聚氨酯制成一种商品名为2009年中期商业化推PV）工业推出了新粘合剂和密封剂：道康宁PV-8030粘合剂，应用于粘合和密封光伏模块PV-6100封装剂系列产品依赖于有IEC）标准要求。EVA薄膜，足以可供570MWEVA薄膜工厂，使产能达到了VISTASOLAR的新型薄膜，将
PV底板进行UL 的光伏电池使其用作太阳能电池原料替代传统的EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）薄膜，不仅使太阳能电池的生产更为方便和快捷，也大大提高了太阳能电池的发电效率。在生产太阳能电池时，一般是将硅片置于玻璃和用EVA薄膜包覆的基材之间，然后将它们一起放在真空层合机内在145℃下交联12～20分钟，EVA变硬从而成为透明层。但这种方法存在一些不足，如由于交联需要一定时间完成而限制了太阳能电池的生产效率，另外太阳能电池的维修也不方便。而耐光聚氨酯薄膜具有很好的透明性，透光性好，熔点高，在制作太阳能电池时不必进行交联，可加快太阳能电池的生产过程，减少生产周期，同时还能提高了太阳能电池的发电效率和利用率。这种耐光聚氨酯薄膜还具有很多其他的优点。例如可以更方便地更换有瑕疵或坏掉的组件，而以前遇到这样的问题不管是修复还是再生产都需要花很长时间，这是因为热塑性聚氨酯可重新熔融，使其内部昂贵的太阳能电池可再次使用。另外，存储也更加简单，因为这种薄膜比与加有交联剂进行交联过的 法国材料生产商阿科玛公司Tedla聚乙烯氟化物薄膜相似。该公司该项业务的年增长率为
阿科玛公司2009于光伏太阳能面板。这款新产品的牌号为烯酯。是专为薄膜或晶硅等密封包装材料设计，可用来生产太阳电池板。Evatane33-45PV具有很好的光学性能及良好的透光性，同时有很好的交联能力及加工性能。
霍尼韦尔公司宣布，该公司开发出能够在恶劣环境下保护光伏的新型材料。新产品名为霍尼韦尔 PV325，能在潮湿等各种环境中保护主要部件。该产品不仅抗紫外线、防潮、耐风化，还能承受工作电压高达 伏的组件所产生的电力负载。霍尼韦尔刚性 PV 组件则专用于向公共设施或当地电网供电。这种组件的使用寿命通常为 年，可在公共设施断电期间充当可靠电源，并能弥补高峰期的电力需求和相关成本。独立性能测试的初步结果表明，这种材料可以满足求。
这种阻隔材料能在用了霍尼韦尔的高性能阻隔薄膜技术。霍尼韦尔 采用五层设计，包括两个基于乙烯护层、一个聚对苯二甲酸乙二醇酯 中间层，以及两个专有粘合材料构成的内粘合层。氟乙烯背板材料的替代产品。
霍尼韦尔电子材料公司于发电效率的新材料。这种新材料称之为霍尼韦尔过覆盖PV板的玻璃可提高光线透射比，从而可提高涂层也大大减小了来自玻璃的眩射，使EVA薄膜更结实。
(Arkema)供应其Kynar聚偏氟二烯薄膜，其性质与30%。1月宣布推出新级别乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，特别设计用Evatane33-45PV，含有18-42%的乙酸乙(PV)太阳能电池PowerShield＆#8482;
PV 组件，包括组件中将光能转化为电能的 1,000 PowerShield 主要为刚性 PV 组件开发，而 25
PV 组件生产商的苛刻要2008年年底前通过业内的性能标准认证。这种白色反光材料采PowerShield
-三氟氯乙烯(ECTFE)含氟聚合物薄膜的外保(PET)
它为 PV 组件生产商提供了聚 2009年9月22日宣布，推出提高太阳能光伏（PV）板SOLARC，为透明涂层材料，通PV模块效率和发电量。这种PV板可较好地与其周围环境相融合。霍尼年韦尔SOLARC已经验证，与当今商业上使用的任何抗反射涂料相比，具有最高的效率。绝大多数商业上应用的PV板，因来自覆盖玻璃上表面的光反射，而造成其潜在的发电量损失约4%。除了降低发电量外，来自反射光的眩射在美学观点上看也是欠缺的，尤其在住宅屋顶设置应用中。SOLARC涂层可大大减小反射，使到达太阳能电池的光线更多，从而可发出更多电力。霍尼韦尔SOLARC为液相涂层，可用于所有常用类型的PV模块。对屋顶设置应用效益尤佳，因应用空间受限，效率提高则颇为关键。这种涂层可采用许多涂复工艺，包括采用喷涂、滚涂等涂复方式。与其他常用的涂复方式不同，使用霍尼韦尔SOLARC无需在沉积前将两种组分相混合，搁置时间可达6个月以上。验证表明，采用550纳米尺寸的霍尼韦尔SOLARC可提高光电转换效率4%，它对宽的太阳能光谱均有很好的适应性，应用于PV电池的霍尼韦尔SOLARC尺寸可从350纳米~1100纳米。验证也表明，霍尼韦尔SOLARC涂层在宽范围的加速试验中，有优异的耐用性，可在苛刻的环境条件下应用。另外，霍尼韦尔SOLARC涂层的环境试验表明，它可为玻璃提供附加保护，尤其可应用在会使玻璃逐步变质的湿热条件下。该涂展已进一步优化具有抗污和自清洗性能，可防灰尘积聚。据美国加州能源委员会提供的数据，由于颗粒沾污，太阳能板发电效率损失平均达7%。
美国加利福尼亚州的BioSolar公司2007年9月中旬宣布，成功推出其低成本的生物塑料底板太阳能电池，由可再生植物资源生产的生物塑料材料可降低太阳能电池的成本。BioSolar公司的技术团队通过研发生产的生物塑料薄膜可替代现用太阳能模块底板。该底板可用作太阳能电池或太阳能电池模块的底层，支撑太阳能电池的排布和其不同的层面。用于太阳能电池需有耐候性，并符合严格的加工和设置要求。在过去，常规的生物塑料不能很好地用于太阳能电池，主要由于其熔融温度低，分子结构使其呈脆性。BioSolar公司开发了一种制造工艺，可使产品成本大大低于石油基的底板。据称，可将其开发的生物塑料替代太阳能电池应用中所有的石油基塑料。光伏模块使用这种薄膜现己完成试验，可確保该薄膜能满足长期使用要求。试验包括由Underwriters实验室规定的45天的温度和湿度试验。
美国BioSolar公司于2008年11月中旬宣布采用植物来源制造的生物基材料可用于生产太阳能模块底板。BioSolar公司发布了这项应用专利，这种材料采用棉花籽和蓖麻籽来生产，称之为BioBacksheet。BioBacksheet是一种防护用覆盖材料，传统的是由石油基薄膜来生产。
德国Q-Cells公司和Singulus技术公司开发薄膜太阳能电池防反射的涂料新系统。将Q-Cells公司的太阳能使用经验与Singulus技术公司的涂料技术相结合达到了这一目标，从而为太阳能电池的高效应用开发了有良好质量和价廉的特种涂料。该技术可提高太阳能电池的产能，技术基于生产DVD时使用的真空涂复工艺。Cells公司是在其现有的和新的生产线采用新系统的第一家公司。
美国Konarka技术公司从事电力塑料开发，电力塑料材料可将光线转化为能量。该公司于2008年9月24日宣布，取得对光有化学反应的聚合物新家族称之为聚咔唑（PCZ）的技术转让。这类聚合物可帮助该公司通过电力塑料和其他产品来提高
Q-转换效率。这种新家族聚合物由Laval大学微分子科学和工程研究中心与加拿大魁北克功能材料中心(CQMF)的 Mario Leclerc教授开发。Konarka技术公司与Laval大学已进行了为期4年的合作。新的聚合物家族将有助于光伏模块使光转换为电能提高效率。Konarka技术公司将加速其电力塑料的开发、生产和推向商业化，预计采用这一技术将有助于该公司保持在有机光伏领域的领先地位。
瓦克集团公司针对太阳能发电工业的需求，2009年7月初成功推出名为ELASTOSIL Solar的新型有机硅产品系列。此类产品具有良好的耐候、耐辐射和耐温度变化等特性，特别适用于粘结、密封、胶合和封装太阳能电池模块及其电子部件。新产品主要包括可紫外线活化的专用有机硅弹性体 Solar 2120 UV以及新型高透明可浇注用硅橡胶 UV这种可紫外线活化的有机硅弹性体在室温下，不需要再提供任何热能就可以硫化。与传统的热交联系统相比，该弹性体的交联时间很短，且交联速度可以根据用户要求调节。另外，因该材料不含光引发剂，在材料中既不残留离子也不残留自由基分解产物。利用这种材料使制作太阳能模块过程变得高效和可靠，如把太阳能电池固定到载体上，粘结玻璃盖和框架或者安装接线盒及其绝缘。此外，该材料还特别适用于封装接线盒。3210产品具有硫化速度快、无收缩、容易从模具中取出等特性，主要用于高聚光太阳能电池发电系统。这类模块安装有专门透镜，把自然光收集并聚焦到高效率电池上。而理想材料。
瓦克化学公司于2009年7月开发了一种商标为块使用的新型热塑性封装材料。这种以有机硅为基础的弹性塑料薄膜能够在加热情况下改变形状，加工便捷。由于具有特殊的整体性能，该薄膜明显优于市场通常使用的封装材料。TECTOSIL能够有效保护敏感的太阳能电池长期不受机械和化学负荷的影响，同时由于没有腐蚀性，适合所有类型的模块。据介绍，种柔韧、高透明的电气绝缘薄膜，其材料是有机硅和有机物的共聚物。由于它具有热塑性，不需要硬化和化学反应，对贴膜过程来说，意味着工作周期短，对贴膜机中局部出现的温差不敏感，不但能降低生产成本，而且保证了每一模块都有相同的质量，节省加工时间。
瓦克化学公司坚定发展与太阳能光伏产业相关的产品，于现有的有机硅产品生产线进一步扩能，以满足太阳能工业的需求。以 Solar品牌销售的几种等级的有机硅产品，具有耐气候风化、耐辐射和耐热性征，理想的应用于光伏模块及其电子部件的粘接、密封、层压和封装。据称，其新的有机硅产品在光伏模块生产中有高效而可靠的性能，它们包括可支持太阳能电池的结构、粘接玻璃和框架组件，并可使电子接线盒达到绝缘效果。凭借其低弹性模量，ELASTOSIL? Solar有机硅产品也可减少部件的热机械应力。封装在可防潮和防腐。
ELASTOSIL
ELASTOSIL Solar 3210。2120 3210有机硅橡胶则是生产光学透镜和模制件的TECTOSIL的生产太阳能电池模TECTOSIL是一2009年10月底已使其ELASTOSIL? ELASTOSIL?中的电器元件
在常规化学品需求低迷的境况下，巴斯夫公司与德国Centrotherm光伏公司旗下的GP太阳能公司于2009年3月4日宣布，拓展开发有关太阳能电池化学品方面原有的合作。这项拓展合作将继续开发更高效率太阳能电池的定制解决方案。该项目第一步是改进太阳能电池结构以提高其效率。太阳能电池新的制造工艺将能在室温下进行，减少损伤。此外，将改进表面结构以提高总的光电转换效率。合作开发的新产品于2009年底推出。
第三篇：光伏材料
光伏材料的发展与未来
摘要：根据对近几年光伏材料的发展和重要性作出分析和研究，并对光伏材料的主要发展方向进行进行研究，指导我们将来在研究中应从事的方向。
光键字：光伏材料 太阳能电池 市场分析
今年，几乎省份都出现了柴油荒现象、汽油价格也是一涨再涨。而且，据估计今年我国电力将严重缺口，而这一切已经限制了国民经济的发展，对人们的生活带来了不便，甚至可以说是已经来后造成在严重威胁。据乐观估计石油还可开采40~100年、煤炭可使用200~500年、铀还可开采65年左右、天然气能满足58年的需求。
人们对安全，清洁，高效能源的需求日益增加。且能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈。为此，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。
我国也不例外，中国已经超过了日本和欧洲成为了太阳电池能第一生产大国，并且形成了国际化、高水平的光伏产业群。这对我们专业的在校大学生来说是个好消息。并且这个专业的就业率还很高。
我国76%的国土光照充沛，光能资源分布较为均匀；与水电、风电、核电等相比，太阳能发电没有任何排放和噪声，应用技术成熟，安全可靠；除大规模并网发电和离网应用外，太阳能还可以通过抽水、超导、蓄电池、制氢等多种方式储存，太阳能＋蓄能 几乎可以满足中国未来稳定的能源需求。
当然，光伏产业的发展离不开材料。光伏材料又称太阳电池材料，只有半导体材料具有这种功能。可做太阳电池材料的材料有单晶硅、多晶硅、非晶硅、GaAs、GaAlAs、InP、CdS、CdTe等。用于空间的有单晶硅、GaAs、InP。用于地面已批量生产的有单晶硅、多晶硅、非晶硅。其他尚处于开发阶段。目前致力于降低材料成本和提高转换效率，使太阳电池的电力价格与火力发电的电力价格竞争，从而为更广泛更大规模应用创造条件。但随着技术的发展，有机材料也被应用于光伏发电。光伏电池的发展方向 ㈠硅太阳能电池
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24.7%，规模生产时的效率为15% 多晶硅薄膜太阳能电池与单晶硅比较,成本低廉，而效率高于非晶硅薄膜电池，其实验室最高转换效率为18%,工业规模生产的转换效率为10%。
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻，转换效率较高，便于大规模生产，有极大的潜力。如果能进一步解决稳定性问题及提高转换率问题，那么，非晶硅太阳能电池无疑是太阳能电池的主要发展产品之一。㈡多元化合物薄膜太阳能电池
多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。
硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产
砷化镓（GaAs）III-V化合物电池的转换效率可达28%，抗辐照能力强,对热不敏感，适合于制造高效单结电池。
铜铟硒薄膜电池（简称CIS）适合光电转换，不存在光致衰退问题，转换效率和多晶硅一样。具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。㈢聚合物多层修饰电极型太阳能电池
有机材料柔性好，制作容易，材料来源广泛，成本底等优势，从而对大规模利用太阳能，提供廉价电能具有重要意义。㈣纳米晶太阳能电池
纳米TiO2晶体化学能太阳能电池是新近发展的，优点在于它廉价的成本和简单的工艺及稳定的性能。其光电效率稳定在10％以上，制作成本仅为硅太阳电池的1/5～1/10．寿命能达到20年以上。㈤有机太阳能电池
有机太阳能电池，就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。中国的太阳能电池研究比国外晚了20年，尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府已加强政策引导和政策激励。例如：太阳能屋顶计划、金太阳工程等诸多补贴扶持政策，还有在公共设施、政府办公楼等领域推广使用太阳能。在政策的支持下中国有望像美国一样，会启动一个巨大的市场。
太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。
我国的光伏产业发展情况
目前我国的太阳能光伏电池的发展主要有以下三个流程或终端：
1.原材料供给端:半导体产业景气减缓及原材料产能的释放,甚至太阳能级冶金硅的出现,多晶硅原材料合同价小幅波动,现货价回落,由此判断2009年后长晶切片厂锁定利润的能力增强。而各晶体硅电池片厂在竞相扩产及其它种类太阳能电池片分食市场下,不免减价竞争。面对全球景气趋缓与成熟市场的政府补贴缩水,应谨慎审视自我在光伏产业链垂直整合或垂直分工的定位,以有限资金进行有效的策略性切入来降低进料成本提高竞争力。
2.提高生产效率与效益:目前晶体硅电池片厂产能利用率与设备使用率多不理想,应该回归企业营运基本面,着力于改善实际产量/设计产能、营收额/设备资本额、营利额/设备折旧额等衡量指标。具体降低营运成本的措施可能有:工艺优化以提升光电转换效率与良品率;落实日常点检与周期性预防保养以提高内外围设备妥善率即可生产时间A/T与平均故障时间MTBF指标;完善训练机制以提高人员技术水平的平均复机时间MTTR指标;适度全自动化以提高单位时间产出及缩短生产周期;原物料与能源使用节约合理化;加强后勤管理保障及时备料与应急生产预案等等。
3.创新与研发:现有主流晶体硅电池生产工艺在最佳匹配优化及持续投产下,重复验证了其光电转换效率的局限性。在多晶供料无虞的情况下,晶体硅电池片厂中长期技术发展应以自身特色工艺需求(例如变更电池结构或生产工艺流程;引进或开发新型辅料或设备),向上游供料端要求硅片技术规格(掺杂、少子体寿命、电阻率、厚度等等)以期光电转换效率最大化与成本最优化,并联合下游组件共同开发质量保障的高阶或低阶特色产品以满足不同市场需求,创造自身企业一片蓝海。
我国目前在建的或已建的光伏产业项目主要有： 1.江西赛维多晶硅项目
投资方为江西赛维太阳能有限公司，项目地址在江西的新余市，靠近江西赛维在新余市的现有太阳能晶片工厂。江西赛维太阳能有限公司是太阳能多晶片制造公司，江西赛维太阳能向全球光电产品，包括太阳能电池和太阳能模组生产商提供多晶片。另外该公司还向单晶及多晶太阳能电池和模组生产商提供晶片加工服务。江西赛维太阳能公司计划在2008年底完成多晶硅工厂建设，预计生产能力最高可到6000吨多晶矽，到2009年底再提高到15000吨水准。
江西赛维多晶硅项目由总部位於德克萨斯州的Fluor公司负责设计、采购设备及建造，项目合同达10亿美元。2.4.连云港多晶硅项目
2007年12月5日，总投资10亿美元、年产1万吨高纯度多晶硅项目投资协议在南京江苏议事园正式签约。该项目由TRINA SOLAR LIMITED(天合光能有限公司)在连云港市经济技术开发区投资建设。TRINA SOLAR LIMITED是一家在美国纽交所上市的国际知名光伏企业。美林集团、瑞士好能源、美国威灵顿、德意志银行等多家国际知名公司均为该公司股东。TRINA SOLAR LIMITED拟独资设立的天合光能（连云港）有限公司采用目前国际上较先进的改良西门子法生产工艺。
5..深南玻宜昌多晶硅项目
投资方为南玻与香港华仪有限公司、宜昌力源科技开发有限责任公司共同投资建设，项目名称宜昌南玻硅材料有限公司，它南玻集团下属控股子公司，隶属于南玻集团太阳能事业部，公司成立于2006年8月。公司位于湖北省宜昌市猇亭区，规划占地为1500亩，分一、二、三期工程统一规划布局，总规模为年产5000吨高纯多晶硅、450兆瓦太阳能电池组件，公司总投资约60亿人民币。宜昌南玻公司将主要从事半导体高纯硅材料、高纯超细有机硅单体、白碳黑的生产与销售以及多晶硅、单晶硅、硅片及有机硅材料的高效制取、提纯和分离等工艺技术和设备开发。首期工程年产1500吨高纯多晶硅项目即将开工。
项目一期目标为年产1500吨高纯多晶硅,于2006年10月22日奠基，一期建设计划在两年内完成。公司此前披露,一期工程拟投资7.8亿元,预计投资内部收益率可达49.48%,静态回收期(不含建设期)为2.61年。
该项目是宜昌市迄今引进的投资规模最大的工业项目,已被列入湖北省“十一五”计划的三大重点项目之一,也是广东省、深圳市对口支援三峡库区经济发展合作重点项目之一。
项目由俄罗斯国家稀有金属研究设计院与中国成达工程公司共同设计,同时融入了世界上先进的工艺及装备。它是南玻、俄罗斯国家稀有金属研究设计院、中国成达工程公司在项目技术上精诚合作的结晶。6.洛阳中硅多晶硅项目
这是中国目前最有竞争实力的多晶硅项目之一，中硅高科技有限公司为中国恩菲控股子公司，中硅高科技有限公司是洛阳单晶硅有限责任公司、洛阳金丰电化有限公司和中国有色工程设计研究总院三方在2003年年初共同出资组建的合资公司，其中中国有色工程设计研究总院拥有多项科技成果，处于国际多晶硅工艺技术研究的前列，洛阳单晶硅有限责任公司则是国内最大的半导体材料生产厂家(代号740，与峨眉半导体厂739齐名为中国多晶硅的“黄埔军校”)，而金丰电化有限公司是本地较有实力的企业。2003年6月，年产300吨多晶硅高技术产业化项目奠基，2005年 10月项目如期投产。目前，300吨多晶硅项目已具备达产能力。2005年12月18日，洛阳中硅高科扩建1000吨多晶硅高技术产业化项目奠基，目前已基本完成设备安装，进入单体调试阶段。2007年12月18日，洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅扩建工程的奠基。
洛阳中硅高科年产2000吨多晶硅项目是河南省、洛阳市“十一五”期间重点支持项目，其核心装备研究列入国家“863”科技支撑计划项目，总投资14亿元，建设工期20个月，计划于2008年建成投产。
其它的还有孝感大悟县多晶硅项目，牡丹江多晶硅项目，益阳晶鑫多晶硅项目，益阳湘投吨多晶硅项目，南阳迅天宇多晶硅项目，济宁中钢多晶硅项目，曲靖爱信佳多晶硅项目等，基本上各个省份都处天大规模建设时期。光伏产业市场分析 及发展前景
今年下半年起光伏产业从上游多晶硅到下游组件普遍进入大规模扩产周期，这也将带来对各种上游设备、中间材料的需求提升。这包括晶硅生产中需要铸锭炉以及晶硅切割过程中的耗材，刃料和切割液等。
随着太阳能作为一种新能源的逐渐应用，光伏材料的市场规模逐年增加，应用的范围日趋广泛。光伏材料指的是应用在太阳能发电组件上给光伏发电提供支持的化学材料，主要使用在太阳能发电设备的背板、前板、密封部位和防反射表面，包括玻璃、热聚合物和弹性塑料聚合物、密封剂以及防反射涂料。
据Frost&Sullivan的研究，至2009年，光伏材料的全球市场总价值已达到13.4亿美元。2006年到2009年的年复合增长率11.9%。2006年光伏材料的全球市场总价值仅为5.4亿美元。
在2009年整个光伏行业中，包括玻璃和含氟聚合物的光伏前板，其市场占总市场收入的31.6%；光伏背板市场，主要包括光电产品，如聚合物和特种玻璃产品，占整个市场收入的36.6%。普遍用于所有太阳能电池的以层压形式存在的密封剂，占市场总收入的26.3%，防反射涂料以及其他材料占据市场收入的5.5%。
不过，随着消费者需求的不断变化、终端用户市场需求波动以及市场对光伏组件效率的要求不断提高，将使光伏行业发展速度略微减缓，Frost&Sullivan预计在2016年，光伏材料市场的年增长率将下降到22.4%，总价值达107.6亿美元。
在整个光伏材料市场中，Isovolate AG、Coveme和Mitsui Chemical Fabro公司的收入在市场份额中排名前三位。其中Isovolate主要经营太阳能电池背板，其市场份额为10.4%，占总份额的十分之一；Coveme公司和Mitsui Chemical Fabro分别经营背板组件和密封剂，其市场份额均为8.9%。对于生产销售密封剂为主的STR Solar和制造背板组件的Madico公司，也以7.3%和7.0%的市场份额在光伏材料行业占据着重要的地位。
不过，截止目前，光伏材料市场主要由欧洲和美国公司主导，同时一些日本和中国的企业也在不断地扩大其全球业务。印度、中国已成为光伏材料发展的新市场和新的制造国家。2009年，全球范围内存在着超过350家供应光伏材料的公司，其中包括了像AGE Solar、Bridgestone和Isovolate AG等跨国公司，也包括了许多的地区性公司。行业内的强强联合和兼并、收购等现象也层出不穷。
多晶硅是光伏太阳能电池的主要组成组分。根据有关分析数据表明，近5年多晶硅已出现高的增长率，并且将呈现继续增长的重要潜力。
PHOTON咨询公司指出，太阳能市场以十分强劲的态势增长，并将持续保持，2005~2010年的年均增长率超过50%，但是多晶硅供应商的市场机遇受到价格、供应和需求巨大变化的影响。后危机时代太阳能模块设施增长的强劲复苏致使多晶硅市场吃紧。
2010年8月，韩国OCI公司与韩国经济发展集团签约备忘录，将共同投资84亿美元（包括其他事项），将在韩国郡山新增能力，这将使OCI公司总的多晶硅制造能力翻二番以上。Hemlock公司正在美国田纳西州Clarksville建设投资为12亿美元的多晶硅制造厂，而瓦克化学公司正在德国Nünchritz建设投资为8亿欧元（10亿美元）的太阳能级多晶硅制造装置。
按照PHOTON咨询公司的2010年太阳能市场报告，在现行政策和经济环境下，预计多晶硅供应在2010~2014年的年均增长率为16%，将达到2014年29万吨/年。能力增长主要受到主要生产商的扩能所驱动，这些生产商包括美国Hemlock半导体公司、OCI公司和瓦克化学公司。
分析指出，光伏部门受刺激政策的拉动，正在扩能之中，预计多晶硅供应的年均增长率可望达43%，将使其能力达到2014年近50万吨。目前正在研究的或已经应该到工业中的光伏材料的制备： 1.有机光伏材料的制备： 1.1原料与试剂
所用溶剂采用通常的方法纯化和干燥．２－溴噻吩，３，４－二溴噻吩和金属镁片为 Alfa Aesar公司产品． 镍催化剂，Ｎ－氯磺酰异氰酸酯和苝四甲酸二酐(Ｐ ＴＣＤＡ)均为 Aldrich公司产品，直接使用．２，２′：５′，２″ －三噻吩（３ Ｔ），２，２ ′：５′，２″：５″，２″′ －四噻吩（４ Ｔ）和２，３，４，５ －四噻吩基噻吩 ＸＴ 为自行合成 ． 1.2 测定
紫外光谱的测定采用美国热电公司的 Helios －γ型光谱仪．
设计、合成了新型齐聚噻吩衍生物 ３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ＣＮ． 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ 和 ＸＴ－２ ＣＮ 分别作为电子给体材料 Ｐ ＴＣＤＡ作为电子受体材料组装了ｐ － ｎ异质结有机光伏器件 对这些器件的光分别为 １.５１％，２．２４％ ２．１０％ ２．７４％ ０．５８％和６５％ 如表１所示．
伏性能进行了研究． 研究发现 以３Ｔ－ＣＮ，３Ｔ－２ＣＮ，４Ｔ－ＣＮ，４Ｔ－２ＣＮ，ＸＴ和ＸＴ－２ＣＮ 分别作为电子给体材料的有机光伏器件的光电转换效率分别为1.15％，2.24％，2.10％，2.74％，0.58％和0.65％．电子给体材料中－ＣＮ基团的引入可以提高器件的光电转换效率． 2.多晶硅的提纯办法 2.1三氯氢硅氢还原法
三氯氢硅氢还原法亦称西门子法,是德国Siemens公司于1954年发明的一项制备高纯多晶硅技术。该技术采用高纯三氯氢硅(SiHCl)作为原料,氢气作为还原剂,采用西门子法或流化床的方式生长多晶硅。此法有以下3个关键工序。(1)硅粉与氯化氢在流化床上进行反应以形成SiHCl,反应方程式为: Si+3HCl→SiHCl+H2(2)对SiHCl3进行分馏提纯,以获得高纯甚至10-9级(ppb)超纯的状态:反应中除了生成中间化合物SiHCl外,还有附加产物,如SiCl、SiH2Cl2和FeCl3、BCl3、PCl3等杂质,需要精馏提纯。经过粗馏和精馏两道工艺,中间化合物SiHCl的杂质含量-7-10可以降到10～10数量级。
(3)将高纯SiHCl用H2通过化学气相沉积(CVD)还原成高纯多晶硅,反应方程式为 :SiHCl+H2→Si+3HCl或2SiHCl→Si+2HCl+SiCl该工序是将置于反应室的原始高纯多晶硅细棒(直径5mm～6mm,作为生长籽晶)通电加热到1100℃以上,加入中间化合物SiHCl和高纯H2,通过CVD技术在原始细棒上沉积形成直径为150mm～200mm的多晶硅棒,从而制得电子级或太阳级多晶硅。2.2 硅烷热分解法
1956年英国标准电讯实验所成功研发出了硅烷(SiH4)热分解制备多晶硅的方法, 即通常所说的硅烷法。1959年日本的石冢研究所也同样成功地开发出了该方法。后来,美国联合碳化物公司(Union Carbide)采用歧化法制备SiH4,并综合上述工艺加以改进,诞生了生产多晶硅的新硅烷法。这种方法是通过SiHCl4将冶金级硅转化成硅烷气的形式。制得的硅烷气经提纯后在热分解炉中分解,生成的高纯多晶硅沉积在加热到850℃以上的细小多晶硅棒上,采用该技术的有美国ASIMI和SGS(现为REC)公司。同样,硅烷的最后分解也可以利用流化床技术得到颗粒状高纯多晶硅。目前采用此技术生产粒状多晶硅的公司有:挪威的REC、德国的Wacker、美国的Hemlock和MEMC公司等。硅烷气的制备方法多种多样,如SiCl4 氢化法、硅合金分解法、氢化物还原法、硅的直接氢化法等,其主要优点在于硅烷易于提纯,热分解温度低等。虽然该法获得的多晶硅纯度高,但综合生产成本较高,而且硅烷易燃易爆,生产操作时危险性大。2.3 物理提纯法 长期以来,从冶金级硅提纯制备出低成本太阳能级多晶硅已引起业内人士的极大兴趣,有关人员也进行了大量的研究工作,即采用简单廉价的冶金级硅提纯过程以取代复杂昂贵的传统西门子法。为达到此目的,常采用低成本高产率的物理提纯 法(亦称冶金法),具体方法是采用不同提纯工艺的优化组合对冶金级硅进行提炼进而达到太阳能级硅的纯度要求。其中每一种工艺都可以将冶金级硅中的杂质含量降低1个数量级。
晶硅太阳电池向高效化和薄膜化方向发展
晶硅电池在过去20年里有了很大发展，许多新技术的采用和引入使太阳电池效率有了很大提高。在早期的硅电池研究中，人们探索各种各样的电池结构和技术来改进电池性能，如背表面场，浅结，绒面，氧化膜钝化，Ti／Pd金属化电极和减反射膜等。后来的高效电池是在这些早期实验和理论基础上的发展起来的。单晶硅高效电池
单晶硅高效电池的典型代表是斯但福大学的背面点接触电池（PCC），新南威尔士大学（UNSW）的钝化发射区电池（PESC，PERC，PERL以及德国Fraumhofer太阳能研究所的局域化背表面场（LBSF）电池等。
我国在“八五”和“九五”期间也进行了高效电池研究，并取得了可喜结果。近年来硅电他的一个重要进展来自于表面钝化技术的提高。从钝化发射区太阳电池（PESC）的薄氧化层（＜10nm）发展到PCC／PERC／PER1。电池的厚氧化层（110nm）。热氧化钝化表面技术已使表面态密度降到
10卜cm2以下，表面复合速度降到100cm／s以下。此外，表面V型槽和倒金字塔技术，双层减反射膜技术的提高和陷光理论的完善也进一步减小了电池表面的反射和对红外光的吸收。低成本高效硅电池也得到了飞速发展。（1）新南威尔士大学高效电池
（A）钝化发射区电池（PESC）：PESC电池1985年问世，1986年V型槽技术又被应用到该电池上，效率突破20％。V型槽对电他的贡献是：减少电池表面反射；垂直光线在V型槽表面折射后以41”角进入硅片，使光生载流子更接近发射结，提高了收集效率，对低寿命衬底尤为重要；V型槽可使发射极横向电阻降低3倍。由于PESC电他的最佳发射极方块电阻在150 Ω／口以上，降低发射极电阻可提高电池填充因子。
在发射结磷扩散后，„m厚的Al层沉积在电他背面，再热生长10nm表面钝化氧化层，并使背面Al和硅形成合金，正面氧化层可大大降低表面复合速度，背面Al合金可吸除体内杂质和缺陷，因此开路电压得到提高。早期PESC电池采用浅结，然而后来的研究证明，浅结只是对没有表面钝化的电他有效，对有良好表面钝化的电池是不必要的，而氧化层钝化的性能和铝吸除的作用能在较高温度下增强，因此最佳PEsC电他的发射结深增加到1µm左右。值得注意的是，目前所有效率超过20％的电池都采用深结而不是浅结。浅结电池已成为历史。
PEsC电池的金属化由剥离方法形成Ti-pd接触，然后电镀Ag构成。这种金属化有相当大的厚／宽比和很小的接触面积，因此这种电池可以做到大子83％的填充因子和20．8％（AM1．5）的效率。
（B）钝化发射区和背表面电池（PERC）：铝背面吸杂是PEsC电池的一个关键技术。然而由于背表面的高复合和低反射，它成了限制PESC电池技术进一步提高的主要因素。PERC和PERL电池成功地解决了这个问题。它用背面点接触来代替PEsC电他的整个背面铝合金接触，并用TCA（氯乙烷）生长的110nm厚的氧化层来钝化电他的正表面和背表面。TCA氧化产生极低的界面态密度，同时还能排除金属杂质和减少表面层错，从而能保持衬底原有的少子寿命。由于衬底的高少子寿命和背面金属接触点处的高复合，背面接触点设计成2mm的大间距和2001Lm的接触孔径。接触点间距需大于少子扩散长度以减小复合。这种电池达到了大约700mV的开路电压和22．3％的效率。然而，由于接触点间距太大，串联电阻高，因此填充因子较低。
（C）钝化发射区和背面局部扩散电池（PERL）：在背面接触点下增加一个浓硼扩散层，以减小金属接触电阻。由于硼扩散层减小了有效表面复合，接触点问距可以减小到250µm、接触孔径减小到10µm而不增加背表面的复合，从而大大减小了电他的串联电阻。PERL电池达到了702mV的开路电压和23．5％的效率。PERC和PER1。电池的另一个特点是其极好的陷光效应。由于硅是间接带隙半导体，对红外的吸收系数很低，一部分红外光可以穿透
2电池而不被吸收。理想情况下入射光可以在衬底材料内往返穿过4n次，n为硅的折射率。PER1。电池的背面，由铝在SiO2上形成一个很好反射面，入射光在背表面上反射回正表面，由于正表面的倒金字塔结构，这些反射光的一大部分又被反射回衬底，如此往返多次。Sandia国家实验室的P。Basore博士发明了一种红外分析的方法来测量陷光性能，测得PERL电池背面的反射率大于95％，陷光系数大于往返25次。因此PREL电他的红外响应极高，也特别适应于对单色红外光的吸收。在1．02µm波长的单色光下，PER1。电他的转换效率达到45．1％。这种电池AM0下效率也达到了20．8％。
（D）埋栅电池：UNSW开发的激光刻槽埋栅电池，在发射结扩散后，用激光在前面刻出20µm宽、40µm深的沟槽，将槽清洗后进行浓磷扩散。然后在槽内镀出金属电极。电极位于电池内部，减少了栅线的遮蔽面积。电池背面与PESC相同，由于刻槽会引进损伤，其性能略低于PESC电池。电他效率达到19．6％。
（2）斯但福大学的背面点接触电池（PCC）点接触电他的结构与PER1。电池一样，用TCA生长氧化层钝化电池正反面。为了减少金属条的遮光效应，金属电极设计在电池的背面。电池正面采用由光刻制成的金字塔（绒面）结构。位于背面的发射区被设计成点状，50µm间距，10µm扩散区，5µm接触孔径，基区也作成同样的形状，这样可减小背面复合。衬底采用n型低阻材料（取其表面及体内复合均低的优势），衬底减薄到约100µm，以进一步减小体内复合。这种电他的转换效率在AM1．5下为22．3％。
（3）德国Fraunhofer太阳能研究所的深结局部背场电池（LBSF）
LBSF的结构与PERL电池类似，也采用TCA氧化层钝化和倒金字塔正面结构。由于背面硼扩散一般造成高表面复合，局部铝扩散被用来制作电池的表面接触，2cmX2cm电池电池效率达到23．3％（Voc=700mV，Isc－～41．3mA，FF一0．806）。
+（4）日本sHARP的C一Si／µc-Si异质pp结高效电池
SHARP公司能源转换实验室的高效电池，前面采用绒面织构化，在SiO2钝化层上沉积SiN为A只乙后面用RF-PECVD掺硼的µc一Si薄膜作为背场，用SiN薄膜作为后表面的钝化层，Al层通过SiN上的孔与µcSi薄膜接触。5cmX5cm电他在AM1．5条件下效率达到21．4％（Voc＝669mV，Isc＝40.5mA，FF=0．79）。
（5）我国单晶硅高效电池
天津电源研究所在国家科委“八五”计划支持下开展高效电池研究，其电池结构类似UNSw的V型槽PEsC电池，电池效率达到20．4％。北京市太阳能研究所“九五”期间在北京市政府支持下开展了高效电池研究，电池前面有倒金字塔织构化结构，2cmX2cm电池效率达到了19．8％，大面（5cmX5cm）激光刻槽埋栅电池效率达到了18．6％。二十一世纪光伏材料的发展趋势和展望
90年代以来，在可持续发展战略的推动下，可再生能源技术进入了快速发展的阶段。据专家预测，下世纪中叶太阳能和其它可再生能源能够提供世界能耗的50％。
光伏建筑将成为光伏应用的最大市场
太阳能光伏系统和建筑的完美结合体现了可持续发展的理想范例，国际社会十分重视。国际能源组织（IEA）＋ 1991和1997相继两次起动建筑光伏集成计划，获得很大成功，建筑光伏集成有许多优点：①具有高技术、无污和自供电的特点，能够强化建筑物的美感和建筑质量；②光伏部件是建筑物总构成的一部分，除了发电功能外，还是建筑物耐候的外部蒙皮，具有多功能和可持续发展的特征；③分布型的太阳辐射和分布型的建筑物互相匹配；④建筑物的外壳能为光伏系统提供足够的面积；⑤不需要额外的昂贵占地面积，省去了光伏系统的支撑结构，省去了输电费用；③PV阵列可以代替常规建筑材料，从而节省安装和材料费用，例如昂贵的外墙包覆装修成本有可能等于光伏组件的成本，如果安装光伏系统被集成到建筑施工过程，安装成本又可大大降低；①在用电地点发电，避免传输和分电损失（5一10％），降低了电力传输和电力分配的投资和维修成本，建筑光伏集成系统既适用于居民住宅，也适用商业、工业和公共建筑，高速公路音障等，既可集成到屋顶，也可集成到外墙上；既可集成到新设计的建筑上，也可集成到现有的建筑上。光伏建筑集成近年来发展很炔，许多国家相继制定了本国的光伏屋顶计划。建筑自身能耗占世界总能耗的1／3，是未来太阳能光伏发电的最大市场。光伏系统和建筑结合将根本改变太阳能光伏发电在世界能源中的从属地位，前景光明。
PV产业向百兆瓦级规模和更高技术水平发展
目前PV组件的生产规模在5一20Mw／年，下世纪将向百兆瓦级甚至更大规模发展。同时自动化程度、技术水平也将大大提高，电池效率将由现在的水平（单晶硅13％一15％，多晶硅11％一13％）向更高水平（单晶硅18％一20％，多晶硅16％一18％）发展，同时薄膜电池在不断研究开发，这些都为大幅度降低光伏发电 成本提供了技术基础。
下世纪前半期光伏发电将超过核电
专家预计，下世纪前半期的30一50年代，光伏发电将超过核电。1997年世界发电总装机容量约2000GW，其中核电约400GW，约占20％，世界核电目前是收缩或维持，而我国届时核能将发展到约100GW，这就意味着世界光伏发电届时将达到500GW左右。1998年世界光伏发电累计总装机容量800MW，以2040年计算，这要求光伏发电年增长率达16．5％，这是一个很实际的发展速度，前提是光伏系统安装成本至少能和核能相比。PV发电成本下降趋势
美国能源部1996年关于PV联网系统市场价格下降趋势预测表明，每年它将以9％速率降低。1996年pv系统的平均安装成本约7美元／Wp，预计2005年安装成本将降到3美元／Wp，PV发电成本）11美元／kWh；2010年PV发电成本降到6美分／kWh，系统安装成本约1．7美元／Wp。
降低成本可通过扩大规模、提高自动化程度和技术水平、提高电池效率等途径实现。可行性研究指出，500MW／年的规模，采用现有已经实现商业化生产的晶硅技术，可使PV组件成本降低到：欧元左右（其中多晶硅电池组件成本0．91欧元／Wp），如果加上技术改进和提高电池效率等措施，组件平均成本可降低到1美元／Wp。在这个组件成本水平上，加上系统其它部件成本降低，发电成本6美分／kWh是能实现的。考虑到薄膜电池，未来降低成本的潜力更大，因此在下世纪前10一30年把PV系统安装成本降低到与核电可比或更低是完全可能的。
参考文献：
1.太阳能光伏产业发展战略研究报告（摘要）作者：信息产业部电子科技委《太阳能光伏产业发展战略研究》课题组中国集成电路 年6期
2.现在中国的多晶硅项目包括现有、已投产、在建的多晶硅项目
3.中国光伏产业发展研究 梁学善 2010-08-31 投票新兴产业 能源/环境 有机太阳能
4.电池材料研究新进展New Progress in Study of Organic Solar...作者：张天慧-2011 5.太阳能光伏发电材料技术发展分析 中国产业竞争情报网
6.各国赛跑发展领军光伏材料市场
中国新能源网
2010-8-2
7.光伏材料市场增长114% 2015年将达169亿美元 OFweek-太阳能光伏网
2011-02-12
8.全球光伏材料市场高增长可期 将达32.5亿美元
中国证券报
2010-11-24
9.光伏材料市场未来三年呈现高增长 年均增速超40% OFweek太阳能光伏网
2010-11-24
10.霍尼韦尔开发适恶劣环境光伏材料
OFweek-太阳能光伏网
2008-05-30
11.光伏材料实验室巧妙利用太阳的能量
翟圆圆
创新科技
2011-4 12.陆险峰
化工新材料市场缺口下的隐忧
化工新型材料
2010-3-8 13.武素梅，薛钰芝
机械力诱导自蔓延法制CuInSe2光伏材料
太阳能学报
2008-12-18 14.何有军
李永舫
聚合物太阳电池光伏材料
化学进展
2009-11 15.田娜，马晓燕，王毅菲等
聚合物太阳电池光伏材料的研究进展
高分子通报
16.张献城
太阳能光伏产业中多晶硅生产与发展研究
科技咨讯
2010第28期 17.刘平，洪锐宾，关丽等
新型有机光伏材料的制备及其光伏性能
材料研究与应用
2010-12
第四篇：光伏电站试题1
光伏电站考试试题
一、填空题（每空1分,共10分)
1、在电路中，电流之所以能流动，是由于电源两端的电位差造成的，我们把这个电位差称为 电动势。
2、变压器的温度是指变压器本体各部位的温度，温升是指变压器本体温度与周围环境 温度 的差值。
3、“防误闭锁装臵”应该能实现哪5种防误功能，一是防止误分及误合断路器，二是 防止带负荷 拉、合隔离开，关，三是防止带电挂（合）接地线（接地隔离开关），四是防止带地线（接地隔离开关）合断路器，五是防止误入 带电间隔。
4、断路器、隔离开关的区别是，隔离开关由于没有灭弧装臵，不能开断负荷电流或 短路电流。安装隔离开关的目的是，在设备停运后，用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠地 隔离，或起辅助切换操作。
5、高压设备发生接地时，室内不得接近故障点 4m 以内，室外不得接近故障点8m以内。进入上述范围人员应穿绝缘靴，接触设备的外壳和构架时，应戴 绝缘手套。
6、光伏电站电气主要设备 光伏组件、直流汇流箱、并网逆变器、升压变压器、高压配、电柜、接地站用变压器、无功补偿装臵、保护装臵、直流系统、交流不停电源UPS装臵、监控系统。
7、安全组织措施：工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。
8、停电拉闸操作应按照断路器— 负荷侧 隔离开关—电源侧隔离开关的顺序依次进行，送电合闸操作应按与上述相反的顺序进行。禁止 带负荷拉合 隔离开关。
9、企业发展战略的构成要素由于行业的差异性和企业的个体差异而存在差异，但一般来说来，一个完整的企业发展战略应有如下要素构成：（1）企业使命；（2）企业外部环境和内部条件的分析；（3）；（4）手段、途径、方法、步骤；（5）备选方案。
10、企业经营方针是为实现经营目标所确定的关于企业经营活动的基本原则或方向，它是由企业的经营思想决定的，正确的，有利于企业发挥优势，扬长避短，取得最好的经济效益。电力企业应当坚持和执行如下经营方针：（1）以市场求发展；（2）的方针；（3）科教兴电的方针；（4）一业为主，多种经营的方针；（5）增收与节约并重的方针。
二、单项选择题(请将正确答案的代号填入括号内,每题1分,共15分)
1、企业是最基本、最重要的市场竞争主体和。（）
A、管理组织 B、经营实体 C、利润实体 D、消费组织
2、如果设备对安全运行有一定的威胁，短期内尚不可能导致事故，但必须在下个月度计划中安排停电处理的缺陷，属于（B）。
A、一类缺陷 B、二类缺陷 C、三类缺陷 D、四类缺陷
3、改善功率因数的实质问题是补偿（B）功率。
（A）有功；（B）容性无功；（C）感性无功；（D）视在。
4、我国工频交流电的周期是（D）。
（A）0.1s（B）0.2S（C）0.3S（D）0.02S
5、正确安全地组织检修工作主要由（B）负责。
（A）工作票签发人；（B）工作负责人；（C）工作许可人；（D）部门领导
6、造成人身伤亡达3人以上的事故为（B）
（A）特别重大事故；（B）重大事故；（C）人身伤亡事故；（D）一般事故；
7、配电变压器着火时，应采用（C）灭火。
（A）水；（B）干砂；（C）干粉灭火器；（D）泡沫灭火器。
8、触电急救胸外按压与口对口人工呼吸同时进行时，若单人进行救护则每按压（30）后吹气两次，反复进行。
（A）5次；（B）10次（C）15次（D）20次
9、配电变压器吸潮后的硅胶呈（C）
（A）蓝色；（B）白色；（C）淡红色；（D）红色
10、线路绝缘子的击穿故障发生在（D）
（A）绝缘子表面；（B）瓷质部分；（C）铁件部分；（D）绝缘子内部。
11、交流耐压试验，加至试验标准电压后的持续时间，凡无特殊说明者为（C）
（A）30s（B）45s（C）60s（D）90s
12、线路导线的电阻与温度的关系是：(A)。
(A)温度升高，电阻增大；(B)温度升高，电阻变小；()温度降低，电阻不变；(D)温度降低，电阻增大。
13、下列对高压设备的试验中，属于破坏性试验的是(B)。(A)绝缘电阻和泄漏电流测试；(B)直流耐压和交流耐压试验；()介质损失角正切值测试；(D)变比试验。
14、激励是指对人的行为动机的激发，从而调动人们的积极性，改变人们的（C），实现一定的组织目标。
A、管理方式 B、行为方式 C、活动方式 D、工作方式
15、电力监督检查的实施主体是（A）。（A）电力管理部门；（B）供电企业；（C）技术监察部门；（D）物价部门。
三、简答题(每题10分,共30分)
1、光伏电站制定反事故措施规定的目的是什么？
2、生产技术管理指挥系统要完成哪些任务？
3、电气工作人员应具备哪些条件？(1)经医生鉴定，无防碍工作的病症(体格检查每两年一次)。(2)具备必要的电气知识，且按其职务和工作性质，熟悉《电业工作规程》(电气、线路、热力机械)的有关部分，并经考试合格。(3)学会紧急救护法，首先学会触电解救方法和人工呼吸法
四、论述题(每题20分,共40分)
1、光伏组件的巡视检查哪些项目？ 2、35kV母线停电操作步骤
第五篇：光伏发模拟试题
宝丰红墩子矿区光伏发电运维人员考试试题
时间： 姓名： 得分：
一、填空题（每空1分，共32分）
1、并网光伏发电系统根据电网接入电压等级主要分为（小规模）接入，电压等级是0.4k V，分为（中规模）接入，电压等级是（10~35）kV，分为（大规模）接入，电压等级是66kV以上。根据并网方式分为（高压并网）全额上网、（低压并网），自发自用和余量上网。
2、光伏逆变器根据容量主要分为（微型逆变器）、（组串式逆变器）、（集中式逆变 器）。
3、光伏组件直流最高电压不超过（1000）伏特。
4、大型地面并网光伏发电系统主要有（光伏组件）、（逆变器）、（直流或交流）汇集系统、（并网）系统、（监控）系统组成。
5、市场上用的较多的高效光伏组件是（单晶）组件或（多晶）组件，效率大约是15%—19%。
6、普通晶硅光伏组件从正面到背面主要组成是（钢化玻璃）、EVA胶膜、（电池片）和（背板）。
7、光伏直流接线端子又叫（MC4端子）。
8、光伏组件为了减少阴影对光伏组件输出的影响，在光伏组件的接线盒中会设计安装（3）个旁路二极管。
9、逆变器是一种由半导体器件组成的电力调整装置，主要用于把（直流）电力转换成（交流）电力。一般由（升压回路）和逆变桥式回路构成。
10、光伏逆变器的并网关键技术包括（自动运行）和（停机）功能、最大功率跟踪控制功能、（防单独运行）功能、并网系统用（自动电压调整）功能、并网系统用（直
第 1页流检测）功能、并网系统用直流接地检测功能等。
11、光伏逆变器的主要标准有NB 32004和（GB19964）等。
二、问答题（每小题15分，共45分）
1、组串式光伏电站和集中式光伏电站主要组成有哪些？
2、组串式光伏电站和集中光伏电站的技术差别有哪些？
3、组串式光伏电站和集中光伏电站收益和运维上有什么优缺点？
4、计算300兆瓦光伏发电年发电量？（年平均发电小时14000小时计算）。共 1页
点击咨询 