2014-2015单晶硅教学计划

第一篇：2014-2015单晶硅教学计划

宁夏地质工程学校 直拉单晶硅工艺技术

教

学

计

划

专业学期任课教师年月日订

宁夏地质工程学校太阳能光伏技术专业

《直拉单晶硅工艺技术》教学计划

一、学生情况分析：

太阳能光伏技术专业男女生各占一半，在他们身上有一个共同点，学习成绩差，心

理素质不稳定，组织纪律意识薄弱，自尊心强，但他们性格活泼，思维活跃。只要老师调动他们的学习情绪，他们在学习上会有很大进步，教学中一定要把握住这一机会。

他们在学习方面：三分之一的学生能够积极主动地学习，且在学习中表现出良好的求知欲，学习效果较好；三分之二的学生学习兴趣不浓，在课堂上不能够主动配合任课老师，有待进一步的提高，个别学生纪律意识较差，给老师上课带来一定困难，但我准备用一颗真诚的心感动学生，使他们在思想和学习方面不断进步。

二、教学内容分析：

直拉单晶硅工艺技术是太阳能光伏技术专业的学生必修的一门专业课。本课程的任务是：指导学生掌握单晶硅的基本知识，认识直拉单晶硅生产设备，生产原理，工艺流程，技术参数，注重理论知识和生产实践的结合，培养学生实践能力，为职业能力的形成，以及继续学习奠定基础，提高学生专业素质。

三、教学目标

培养学生理论知识与生产实践的结合能力，掌握晶体硅的基本知识，认识单晶硅的生产设备和生产工艺。了解设备的工作原理和主要构造，了解设备的功能和操作方法，了解典型设备的控制面板的操作。掌握生产单晶硅的工艺流程，技术参数，主辅原材料，产品性能的检测方法等。提高学生的专业素养，以适应就业和创业的需要，指导学生掌握职业岗位需要的理论知识、设备操作能力，基本维护常识，产品检测知识。引导学生重视知识的积累和运用，促进职业生涯的发展。

四、教学重点

1.掌握单晶硅的基本知识 2.认识直拉单晶硅炉的基本构造 3.掌握设备的基本操作方法

4.掌握直拉单晶硅的生产工艺，原辅材料 5.掌握产品检测的基本知识

五、教学措施

（一）教师要加强学习和研究，努力促进专业发展

教师应了解职业教育专业课程的特点，研究中等职业学校专业课教学的规律，不断学习，完善知识结构，提高理论素养，要结合教学实践，加强教学反思，提高课程实施的水平和效率。

（二）了解中等职业学校学生特点，激发学生学习专业知识的兴趣

教师应了解学生的学习水平与心理特点，关注他们的学习困难，重视他们的学习需求，努力营造民主。和谐的学习氛围。加强教学内容与职业生活，生产实际的联系，创设与工作相近的情景，帮助他们认识专业知识在工作中的认识。激发学生参与教学活动的兴趣与热情。

（三）积极开发利用课程资源，提高学生综合素养

中等职业学校各类专业课程的开设和实践性教学环节为学生创设了了解行业信息，职业环境的条件，也为学生提供了本课程学习的资源，教师要重视这些资源的利用与开发，通过教学活动，加强书本学习与实际应用之间的联系。

（四）恰当使用现代教育技术

教师应重视现代教育技术与课程的整合。更新教学观念，改进教学方法，充分发挥计算机。互联网等现代教育技术的优势，合理应用，为学生提供丰富多样的学习资源。

六、考核办法：学期总成绩为100分

1.日常考察占30%，其中出勤率占10%，作业完成率占10%，学习态度占10%。2.期末考试成绩占70%

第二篇：太阳能行业知识：单晶硅介绍

太阳能行业知识：单晶硅介绍

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单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核，如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒，则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。

单晶硅棒是生产单晶硅片的原材料，随着国内和国际市场对单晶硅片需求量的快速增加，单晶硅棒的市场需求也呈快速增长的趋势。

单晶硅圆片按其直径分为6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直径越大的圆片，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片对材料和技术的要求也越高。单晶硅按晶体生长方法的不同，分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）和外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材，外延法生长单晶硅薄膜。直拉法生长的单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底、太阳能电池。目前晶体直径可控制在Φ3~8英寸。区熔法单晶主要用于高压大功率可控整流器件领域，广泛用于大功率输变电、电力机车、整流、变频、机电一体化、节能灯、电视机等系列产品。目前晶体直径可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成电路领域。

单晶硅也称硅单晶，是电子信息材料和光伏行业中最基础性材料，属半导体材料类。单晶硅已渗透到国民经济和国防科技中各个领域。

硅片直径越大，技术要求越高，越有市场前景，价值也就越高。

日本、美国和德国是主要的硅材料生产国。中国硅材料工业与日本同时起步，但总体而言，生产技术水平仍然相对较低，而且大部分为2.5、3、4、5英寸硅锭和小直径硅片。中国消耗的大部分集成电路及其硅片仍然依赖进口。但我国科技人员正迎头赶上，于1998年成功地制造出了12英寸单晶硅，标志着我国单晶硅生产进入了新的发展时期。目前，全世界单晶硅的产能为1万吨/年，年消耗量约为6000吨～7000吨。未来几年中，世界单晶硅材料发展将呈现以下发展趋势：

1，单晶硅产品向300mm过渡，大直径化趋势明显：

随着半导体材料技术的发展，对硅片的规格和质量也提出更高的要求，适合微细加工的大直径硅片在市场中的需求比例将日益加大。目前，硅片主流产品是200mm，逐渐向300mm过渡，研制水平达到400mm～450mm。据统计，200mm硅片的全球用量占60%左右，150mm占20%左右，其余占20%左右。Gartner发布的对硅片需求的5年预测表明，全球300mm硅片将从2000年的1.3%增加到2006年的21.1%。日、美、韩等国家都已经在 1999年开始逐步扩大300mm硅片产量。据不完全统计，全球目前已建、在建和计划建的300mm硅器件生产线约有40余条，主要分布在美国和我国台湾等，仅我国台湾就有20多条生产线，其次是日、韩、新及欧洲。

世界半导体设备及材料协会（SEMI）的调查显示，2004年和2005年，在所有的硅片生产设备中，投资在300mm生产线上的比例将分别为 55%和62%，投资额也分别达到130.3亿美元和184.1亿美元，发展十分迅猛。而在1996年时，这一比重还仅仅是零。

2、硅材料工业发展日趋国际化，集团化，生产高度集中：

研发及建厂成本的日渐增高，加上现有行销与品牌的优势，使得硅材料产业形成“大者恒大”的局面，少数集约化的大型集团公司垄断材料市场。上世纪 90年代末，日本、德国和韩国（主要是日、德两国）资本控制的8大硅片公司的销量占世界硅片销量的90%以上。根据SEMI提供的2002年世界硅材料生产商的市场份额显示，Shinetsu、SUMCO、Wacker、MEMC、Komatsu等5家公司占市场总额的比重达到89%，垄断地位已经形成。

3、硅基材料成为硅材料工业发展的重要方向：

随着光电子和通信产业的发展，硅基材料成为硅材料工业发展的重要方向。硅基材料是在常规硅材料上制作的，是常规硅材料的发展和延续，其器件工艺与硅工艺相容。主要的硅基材料包括SOI（绝缘体上硅）、GeSi和应力硅。目前SOI技术已开始在世界上被广泛使用，SOI材料约占整个半导体材料市场的30%左右，预计到2010年将占到50%左右的市场。Soitec公司（世界最大的SOI生产商）的2000年～2010年SOI市场预测以及 2005年各尺寸SOI硅片比重预测了产业的发展前景。

4、硅片制造技术进一步升级：半导体,芯片,集成电路,设计,版图,芯片,制造,工艺目前世界普遍采用先进的切、磨、抛和洁净封装工艺，使制片技术取得明显进展。在日本，Φ200mm硅片已有50%采用线切割机进行切片，不但能提高硅片质量，而且可使切割损失减少10%。日本大型半导体厂家已经向300mm硅片转型，并向0.13μm以下的微细化发展。另外，最新尖端技术的导入，SOI等高功能晶片的试制开发也进入批量生产阶段。对此，硅片生产厂家也增加了对300mm硅片的设备投资，针对设计规则的进一步微细化，还开发了高平坦度硅片和无缺陷硅片等，并对设备进行了改进。

硅是地壳中赋存最高的固态元素，其含量为地壳的四分之一，但在自然界不存在单体硅，多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为4价，其次为2 价；在常温下它的化学性质稳定，不溶于单一的强酸，易溶于碱；在高温下化学性质活泼，能与许多元素化合。硅材料资源丰富，又是无毒的单质半导体材料，较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越，易于实现产业化，仍将成为半导体的主体材料。

多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料，是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品，是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料，是信息产业和新能源产业最基础的原材料。

第三篇：单晶硅太阳能电池项目可行性研究报告

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单晶硅太阳能电池项目可行性

研究报告

单晶硅太阳能电池，是以高纯的单晶硅棒为原料的太阳能电池，是当前开发得最快的一种太阳能电池。它的构造和生产工艺已定型，产品已广泛用于空间和地面。

为了降低生产成本，地面应用的太阳能电池等采用太阳能级的单晶硅棒，材料性能指标有所放宽。有的也可使用半导体器件加工的头尾料和废次单晶硅材料，经过复拉制成太阳能电池专用的单晶硅棒。

将单晶硅棒切成片，一般片厚约0.3毫米。硅片经过抛磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。加工太阳能电池片，首先要在硅片上掺杂和扩散，一般掺杂物为微量的硼、磷、锑等。扩散是在石英管制成的高温扩散炉中进行。这样就硅片上形成P>N结。然后采用丝网印刷法，精配好的银浆印在硅片上做成栅线，经过烧结，同时制成背电极，并在有栅线的面涂覆减反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。因此，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。单体片经过抽查检验，即可按所需要的规格组装成太阳能电池组件（太阳能电池板），用串联和并联的方法构成一定的输出电压和电流。最后用框架和材料进行封装。用户根据系统设计，可将太阳能电池组件组成各种大小不同的太阳能电池方阵，亦称太阳能电池阵列。单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右，实验室成果也有20%以上的。

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构成及作用

1）钢化玻璃 其作用为保护发电主体（如电池片），透光其选用是有要求的，1.透光率必须高（一般91%以上）；2.超白钢化处理

2）EVA 用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明EVA材质的优劣直接影响到组件的寿命，暴露在空气中的EVA易老化发黄，从而影响组件的透光率，从而影响组件的发电质量除了EVA本身的质量外，组件厂家的层压工艺影响也是非常大的，如EVA胶连度不达标，EVA与钢化玻璃、背板粘接强度不够，都会引起EVA提早老化，影响组件寿命。

3）电池片 主要作用就是发电，发电主体市场上主流的是晶体硅太阳电池片、薄膜太阳能电池片，两者各有优劣晶体硅太阳能电池片,设备成本相对较低，但消耗及电池片成本很高，但光电转换效率也高，在室外阳光下发电比较适宜薄膜太阳能电池，相对设备成本较高，但消耗和电池成本 很低，但光电转化效率相对晶体硅电池片一半多点，但弱光效应非常好，在普通灯光下也能发电。如计算器上的太阳能电池

4）EVA 作用如上，主要粘结封装发电主体和背板

5）背板 作用，密封、绝缘、防水（一般都用TPT、TPE等材质必须耐老化，组件厂家都质保25年，钢化玻璃，铝合金一般都没问题，关键就在与背板和硅胶是否能达到要求。

附：发电主体（晶体硅电池片）

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我们知道，单片电池片的发电效率是非常低的，如一片156电池片的功率只有3W多，远远不能满足我们的需求，所以我们就多多片电池片串联起来，已达到我们所要求的功率，电流、电压，而被串联起来的电池片我们称之为电池串

6）铝合金 保护层压件，起一定的密封、支撑作用

7）接线盒 保护整个发电系统，起到电流中转站的作用，如果组件短路接线盒自动断开短路电池串，防止烧坏整个系统接线盒中最关键的是二极管的选用，根据组件内电池片的类型

不同，对应的二极管也不相同

8）硅胶 密封作用，用来密封组件与铝合金边框、组件与接线盒交界处有些公司使用双面胶条、泡棉来替代硅胶，国内普遍使用硅胶，工艺简单，方便，易操作，而且成本很低。

1.用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。

2.交通领域：如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。

3.通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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兵GPS供电等。

4.石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。

5.家庭灯具电源：如庭院灯、路灯、手提灯、野营灯、登山灯、垂钓灯、黑光灯、割胶灯、节能灯等。

6.光伏电站：10KW-50MW独立光伏电站、风光（柴）互补电站、各种大型停车厂充电站等。

7.太阳能建筑：将太阳能发电与建筑材料相结合，使得未来的大型建筑实现电力自给，是未来一大发展方向。

8.其他领域包括：（1）与汽车配套：太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冷饮箱等；（2）太阳能制氢加燃料电池的再生发电系统；（3）海水淡化设备供电；（4）卫星、航天器、空间太阳能电站等。

另：提供国家发改委甲、乙、丙级资质

北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com www.xiexiebang.com 可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容

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第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论

一、市场规模

二、竞争态势

三、行业投资的热点

四、行业项目投资的经济性 第二章 单晶硅太阳能电池项目总论 第一节 单晶硅太阳能电池项目背景

一、单晶硅太阳能电池项目名称

二、单晶硅太阳能电池项目承办单位

三、单晶硅太阳能电池项目主管部门

四、单晶硅太阳能电池项目拟建地区、地点

五、承担可行性研究工作的单位和法人代表

六、研究工作依据

七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论

一、市场预测和项目规模

二、原材料、燃料和动力供应

三、选址

四、单晶硅太阳能电池项目工程技术方案

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五、环境保护

六、工厂组织及劳动定员

七、单晶硅太阳能电池项目建设进度

八、投资估算和资金筹措

九、单晶硅太阳能电池项目财务和经济评论

十、单晶硅太阳能电池项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议

第三章 单晶硅太阳能电池项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析

第二节 单晶硅太阳能电池项目相关政策分析

一、国家政策

二、单晶硅太阳能电池项目行业准入政策

三、单晶硅太阳能电池项目行业技术政策 第三节 地方政策

第四章 单晶硅太阳能电池项目背景和发展概况 第一节 单晶硅太阳能电池项目提出的背景

一、国家及单晶硅太阳能电池项目行业发展规划

二、单晶硅太阳能电池项目发起人和发起缘由

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第二节 单晶硅太阳能电池项目发展概况

一、已进行的调查研究单晶硅太阳能电池项目及其成果

二、试验试制工作情况

三、厂址初勘和初步测量工作情况

四、单晶硅太阳能电池项目建议书的编制、提出及审批过程第三节 单晶硅太阳能电池项目建设的必要性

一、现状与差距

二、发展趋势

三、单晶硅太阳能电池项目建设的必要性

四、单晶硅太阳能电池项目建设的可行性 第四节 投资的必要性

第五章 单晶硅太阳能电池项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状

一、重点企业信息

二、企业地理分布

三、企业规模经济效应

四、企业从业人数

第二节 重点区域企业特点分析

一、华北区域

二、东北区域

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三、西北区域

四、华东区域

五、华南区域

六、西南区域

七、华中区域

第三节 企业竞争策略分析

一、产品竞争策略

二、价格竞争策略

三、渠道竞争策略

四、销售竞争策略

五、服务竞争策略

六、品牌竞争策略

第六章 单晶硅太阳能电池项目行业财务指标分析参考 第一节 单晶硅太阳能电池项目行业产销状况分析 第二节 单晶硅太阳能电池项目行业资产负债状况分析 第三节 单晶硅太阳能电池项目行业资产运营状况分析 第四节 单晶硅太阳能电池项目行业获利能力分析 第五节 单晶硅太阳能电池项目行业成本费用分析

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第七章 单晶硅太阳能电池项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查

一、拟建 单晶硅太阳能电池项目产出物用途调查

二、产品现有生产能力调查

三、产品产量及销售量调查

四、替代产品调查

五、产品价格调查

六、国外市场调查

第二节 单晶硅太阳能电池项目行业市场预测

一、国内市场需求预测

二、产品出口或进口替代分析

三、价格预测

第三节 单晶硅太阳能电池项目行业市场推销战略

一、推销方式

二、推销措施

三、促销价格制度

四、产品销售费用预测

第四节 单晶硅太阳能电池项目产品方案和建设规模

一、产品方案

二、建设规模

第五节 单晶硅太阳能电池项目产品销售收入预测

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第八章 单晶硅太阳能电池项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料

一、资源评述

二、原材料及主要辅助材料供应

三、需要作生产试验的原料

第二节 建设地区的选择

一、自然条件

二、基础设施

三、社会经济条件

四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择

一、厂址多方案比较

二、厂址推荐方案

第九章 单晶硅太阳能电池项目应用技术方案 第一节 单晶硅太阳能电池项目组成 第二节 生产技术方案

一、产品标准

二、生产方法

三、技术参数和工艺流程

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四、主要工艺设备选择

五、主要原材料、燃料、动力消耗指标

六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输

一、总平面布置原则

二、厂内外运输方案

三、仓储方案

四、占地面积及分析 第四节 土建工程

一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计

二、特殊基础工程的设计

三、建筑材料

四、土建工程造价估算 第五节 其他工程

一、给排水工程

二、动力及公用工程

三、地震设防

四、生活福利设施

第十章 单晶硅太阳能电池项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状

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一、单晶硅太阳能电池项目的地理位置

二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象

三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物

四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施

五、现有工矿企业分布情况

六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况

七、大气、地下水、地面水的环境质量状况

八、交通运输情况

九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料

十、环保、消防、职业安全卫生和节能

第二节 单晶硅太阳能电池项目主要污染源和污染物

一、主要污染源

二、主要污染物

第三节 单晶硅太阳能电池项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案

一、单晶硅太阳能电池项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响

二、单晶硅太阳能电池项目对周围地区自然资源可能产生的影响

三、单晶硅太阳能电池项目对周围自然保护区、风景游览区等报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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可能产生的影响

四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案

五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生

一、生产过程中职业危害因素的分析

二、职业安全卫生主要设施

三、劳动安全与职业卫生机构

四、消防措施和设施方案建议

第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织

一、企业组织形式

二、企业工作制度

第二节 劳动定员和人员培训

一、劳动定员

二、年总工资和职工年平均工资估算

三、人员培训及费用估算

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第十二章 单晶硅太阳能电池项目实施进度安排 第一节 单晶硅太阳能电池项目实施的各阶段

一、建立 单晶硅太阳能电池项目实施管理机构

二、资金筹集安排

三、技术获得与转让

四、勘察设计和设备订货

五、施工准备

六、施工和生产准备

七、竣工验收

第二节 单晶硅太阳能电池项目实施进度表

一、横道图

二、网络图

第三节 单晶硅太阳能电池项目实施费用

一、建设单位管理费

二、生产筹备费

三、生产职工培训费

四、办公和生活家具购置费

五、勘察设计费

六、其它应支付的费用

第十三章 投资估算与资金筹措

第一节 单晶硅太阳能电池项目总投资估算

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一、固定资产投资总额

二、流动资金估算 第二节 资金筹措

一、资金来源

二、单晶硅太阳能电池项目筹资方案 第三节 投资使用计划

一、投资使用计划

二、借款偿还计划

第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算

一、生产总成本估算

二、单位成本

三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析

第五节 社会效益和社会影响分析

一、单晶硅太阳能电池项目对国家政治和社会稳定的影响

二、单晶硅太阳能电池项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性

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三、单晶硅太阳能电池项目与当地基础设施发展水平的相互适应性

四、单晶硅太阳能电池项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性

五、单晶硅太阳能电池项目对合理利用自然资源的影响

六、单晶硅太阳能电池项目的国防效益或影响

七、对保护环境和生态平衡的影响

第十五章 单晶硅太阳能电池项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险

第十六章 单晶硅太阳能电池项目行业发展趋势分析

第一节 我国单晶硅太阳能电池项目行业发展的主要问题及对策研究

一、我国单晶硅太阳能电池项目行业发展的主要问题

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二、促进单晶硅太阳能电池项目行业发展的对策 第二节 我国单晶硅太阳能电池项目行业发展趋势分析 第三节 单晶硅太阳能电池项目行业投资机会及发展战略分析

一、单晶硅太阳能电池项目行业投资机会分析

二、单晶硅太阳能电池项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 单晶硅太阳能电池项目行业投资风险

一、政策风险

二、环境因素

三、市场风险

四、单晶硅太阳能电池项目行业投资风险的规避及对策

第十七章 单晶硅太阳能电池项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议

一、对推荐的拟建方案的结论性意见

二、对主要的对比方案进行说明

三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议

四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见

五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见

六、可行性研究中主要争议问题的结论

第二节 我国单晶硅太阳能电池项目行业未来发展及投资可行性结论及建议

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第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表

第十九章 单晶硅太阳能电池项目投资可行性报告附件 1、单晶硅太阳能电池项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、单晶硅太阳能电池项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、单晶硅太阳能电池项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、单晶硅太阳能电池项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表

报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表

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第四篇：铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响

铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响

摘要: 为了降低太阳电池的成本，提高光电转换效率，生产厂家不断追求减小硅片的厚度，以降低原材料的成本，目前，硅片厚度已由300 Lm 降到200Lm，相应产生每瓦电能所耗的硅片量减少20%。随着硅太阳电池衬底质量的不断提升...为了降低太阳电池的成本，提高光电转换效率，生产厂家不断追求减小硅片的厚度，以降低原材料的成本，目前，硅片厚度已由300 Lm 降到200Lm，相应产生每瓦电能所耗的硅片量减少20%。随着硅太阳电池衬底质量的不断提升，太阳电池的少子寿命也不断增大，当少子扩散长度与硅片的厚度相当或超过硅片厚度时，背表面的复合速度对太阳电池特性的影响就很明显。因此，为了提高电池的效率，就必须考虑如何降低电池背表面的复合速度。因而研究铝背场、硅片厚度对太阳电池输出性能的影响就显得十分必要。本文利用PC1D 仿真软件模拟了铝背场与硅片厚度对n / p2p结构的单晶硅太阳电池输出特性的影响，研究成果可为优化太阳电池生产工艺提供理论依据，并为最终实现太阳电池工艺模拟做技术准备。

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一、模型与仿真

PC1D是微电子器件特性模拟程序，并着重于光伏器件的模拟，它利用完全耦合的非线性方程模拟分析单晶半导体器件中电子和空穴的准一维传输过程，是一个模拟太阳电池性能较常用的仿真程序。在硅太阳电池物理特性研究方面起着重要作用，并逐渐成为模拟太阳电池软件的行业标准软件。图1为单晶硅太阳电池结构图。太阳光从电池右侧n 层射入，依次经过电池的n 层、p层和p+层。其中前表面n 层和p层分别连接电池的正电极和背电极，各层材料参数见表1。且设电池表面积为100 cm2，光表面反射率为10%，电子背反射率为78%；少子寿命为33.67 Ls，即少子扩散长度为300 Lm;前表面的复合速度Sp= 105cm/ s。

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本文采用AM1.5光谱，25e，100mW/ cm2的标准测试条件，模拟了单晶硅太阳电池硅片厚度在50~ 350 Lm 变化时，有无铝背场情况下的输出性能。无铝背场时，将背表面复合速度在欧姆接触情况下设为Sn= 108cm/ s;有铝背场时，将Sn近似为0。

二、结果与讨论

1、对太阳电池短路电流的影响

图2 给出了硅片厚度与电池短路电流间的变化规律。由图2 可知，随着硅片厚度h 的减小，无铝背场结构的太阳电池的短路电流随之降低，有铝背场结构的电池短路电流随硅片厚度的减小先缓慢增大而后减小。比较分析发现，随着硅片厚度的减小，铝背场的作用越来越大，且有铝背场结构的太阳电池至少取得8% 的电流增益。

无铝背场时，电池的短路电流随电池厚度的减小而降低。因为太阳电池吸收光子能量产生电子2空穴对，基体材料对入射光的吸收是按I(x)= I 0exp(-A(K)x)规律变化(I 0 是太阳电池表面x= 0 处的入射光强，A(K)是太阳电池材料对波长为K的光的吸收系数，I(x)是表面至太阳电池内x 处的光强)。单晶硅太阳电池要吸收99% 的光所需要的吸收厚度为384 Lm。在50~ 350 Lm 厚度范围内，随太阳电池厚度的减小，基体不能充分地吸收入射光，从而影响产生电子2空穴对数目，导致太阳电池的短路电流降低。

有铝背场时，只有硅片厚度小于200 Lm 时，才能很明显地观察到短路电流随着硅片厚度的减小而减小。Isc 的这种变化趋势，本文认为是由于铝背场的高反射率所致。一方面，由于铝背场有助于减小金属与半导体间的接触电阻，从而降低Rs 值，提高Is c;另一方面，硅片厚度小于300 Lm，基体不能完全地吸收入射光，部分光到达铝背场处，由于发生高内背表面反射，这种作用的最终结果是基体内总的光生载流子数目几乎不变。且由于硅片厚度变薄，电子2空穴对的产生更接近p2n 结，因而更有利于p2n结对载流子的收集。大量的实验证实，铝背场的这种效应能提高短路电流。本文所得结果与实验观察相吻合。

2、对太阳电池开路电压的影响

图3 给出了硅片厚度与电池开路电压间的变化规律。由图3 可知，无铝背场时电池的开路电压随着硅片厚度的减小而减小。有铝背场时电池的开路电压则随之增加，但增幅很小。且有铝背场时可比无铝背场时获得明显的开路电压增益，最小处也可达10mV;随着硅片厚度的减小，铝背场对太阳电池开路电压的影响也是越来越大。无铝背场结构的背表面的复合速度很高(本文中设置为1.0@108)，硅片厚度的减小使这一高复合速度的表面越来越靠近p2n 结，表面复合的增加胜过基体内的复合，使得J0增加，最终导致Voc 降低。

而有铝背场时，硅片厚度的减小同样也会导致高复合速度的表面越来越接近p2n 结，但一方面由于p2p 接触势垒的存在，将阻止p区光生电子向背表面运动而发生复合，这也就等效降低了背表面对光生电子的复合速度;另一方面到达p2p 结两侧的光生载流子也将被p2p 的内建电场分开，从而建立光生电压。由于这两方面的作用使得在有铝背场情况下，单晶硅太阳电池开路电压随着硅片厚度减小而升高。+

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3、对太阳电池填充因子的影响

填充因子FF 是指太阳电池最大功率与开路电压与短路电流乘积的比值，是评价太阳电池输出特性的一个重要参数。它的值越高，表明太阳电池的输出特性越接近于矩形，光电转换效率也就越高。

图4给出了硅片厚度与电池填充因子间的变化规律。由图4 可知，无铝背场时电池的填充因子随着硅片厚度的减小呈现先缓慢增大，而后迅速减小的趋势。有铝背场时电池的填充因子则随之迅速增大。且随着硅片厚度的减小，铝背场对太阳电池填充因子的影响越来越大。

目前的研究已经证实，影响太阳电池输出特性的内部因素中，串、并联电阻对填充因子的影响最大: 串联电阻越小，并联电阻越大，填充因子则随之变大。另一个影响因素则是日照强度。由于本文中采用的是100 mW/cm2的标准测试条件，因而未考虑日照强度的影响。因而在无铝背场情况下，硅片厚度减小，使得Rs 值降低，从而填充因子出现增大的趋势。当厚度小于一定值后，由于不能有效的吸收入射光，导致填充因子急剧下降。在有铝背场情况下，填充因子的这种变化趋势是由于硅片厚度减小与p2p 结均能有效得降低Rs值，从而使得填充因子在硅片厚度减小时迅速增加。

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4、对太阳电池光电转换效率的影响

本文中G的计算公式为G= 10Is cVocFF(3)显然为了获得最大转换效率就必然要获得尽可能大的开路电压、短路电流与填充因子的乘积。根据公式(3)可计算出光电转换效率，结果如图5 所示。没有铝背场结构时，光电转换效率随着厚度的减小而减小。有铝背场时光电转换效率则呈现先增大而后减小的趋势，变化幅度很小。有铝背场至少可提高1% 的转换效率提升。可以看出，随着硅片厚度的减小，铝背场对提高太阳电池光电转换效率的作用越来越明显。

由图2，3，4 可知，无铝背场时太阳电池的开路电压、短路电流均随着厚度的减小而减小，填充因子随着厚度的减小先增大而后急剧减小。那么显然由公式(3)可知，太阳电池的转换效率将随硅片厚度的减小而迅速降低，且降低速度越来越大。

有铝背场时，由于短路电流随着硅片厚度减小而呈一先缓慢增加再减小的趋势，而开路电压与填充因子则是随着硅片厚度的减小而增大，那么由公式(3)可知，太阳能电池光电转换效率也将呈现与短路电流一样的变化趋势，只是变化得更缓慢。通过比较分析可知，在有铝背场时由于硅片厚度的减小会使得开路电压与短路电流呈不降反升的变化趋势，因而为了获得最大光电效率则需要在开路电压、短路电流与填充因子三者之间做一折中。由图可知，在本仿真环境下，当硅片厚度为120Lm时单晶硅太阳电池即获得最大的光电转换效率。

三、结论

1)硅片厚度越小，铝背场对单晶硅太阳电池输出特性的影响就越大;在本模型中，有铝背场情况下，硅片厚度为120Lm 时就获得最大效率。2)对没有铝背场结构的电池，其短路电流随着硅片厚度的减小而降低;有铝背场结构的电池，其短路电流则先缓慢增大而后减小，且有铝背场至少取得8%的电流增益。3)对没有铝背场结构的电池，其开路电压随着硅片厚度的减小而降低;有铝背场结构的电池，其开路电压则随之增加，但增幅很小。且有铝背场结构具有明显的开路电压增益，至少可获得10 mV 的电压增益。

4)对没有铝背场结构的电池，其填充因子随着厚度的减小而先缓慢增大后迅速减小;而有铝背场结构的电池则迅速增大;且厚度越小，铝背场对填充因子的提升越明显。

5)对没有铝背场结构的电池，其光电转换效率随着厚度的减小而减小;而有铝背场结构的电池则先增加而后减小，且至少可提高1%的转换效率。

第五篇：P型单晶硅电池衰减原因与改善措施

P型单晶硅电池衰减原因与改善措施

摘要：随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高，其光衰也随之提高，成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。本文介绍了近年来对掺硼晶硅太阳电池的光衰减问题及衰减机制，指出硼与间隙氧的存在是引起掺硼晶硅太阳电池光照衰减的主要因素，并对如何减小或避免光衰减的改善措施进行了分析。

晶体硅太阳电池是最重要的光伏器件，近年来一直是硅材料研究界和光伏产业界的重点关注领域。众所周知，常规的晶体硅太阳电池都是基于P型掺硼硅晶体制造的，但这种电池存在着光衰减现象，也就是指电池在服役过程中转换效率会发生迅速衰减的现象。该现象已经成为制约高效太阳电池发展的一个重要瓶颈。

目前光衰减现象的性质和机理还未完全清楚，它是当前国际上晶体硅太阳电池材料和器件方向的研究热点之一。本文着重阐述了现有的P型晶体硅太阳电池光衰减的机理与抑制（或消除）光衰减的措施。1衰减机理

Fischer和Pschunder在1973年发现了掺硼Cz-Si太阳电池的光衰减问题[1]，如图1所示。该研究表示1Ωcm掺硼直拉硅电池在光照一段时间后电池性能衰减较为明显；随光照时间的延长，衰减趋于稳定达到饱和值；后在一定温度光照一定时长后，电池性能得到完全恢复。经过几年的联合研究[2]，通过大量的实验清楚的认识了Cz-Si光衰减的缺陷，证实了引起Cz-Si光衰减缺陷的主要成分是硼和氧。研究指出在晶体硅中硅的原子半径要比B的原子半径大25%，故后者更易于吸引硅中的间隙氧原子。同时，由两个间隙氧原子组成的双氧分子O2i与替位的硼原子结合，从而形成B-O复合体。这种观点已得到Adey等的理论计算支持，并提出了如下反应的B-O形成机制模型。2改进措施

对于硼氧复合体来说，通常是采用降低硅材料中硼或氧含量、用其他掺杂元素来替代硼等措施进行改善，主要有以下几种。

1）N型电池。

使用N型硅片也是解决电池光衰减问题的方法之一，主要是由于N型硅太阳电池对杂质的容忍度要明显大于P型硅电池。但从P型电池工艺的丝网印刷来看，N型电池在转换效率上一些关键工艺还有待解决，而且制造成本也没有优势。

2）优化减反膜。

Kang研究发现，虽然采用沉积SiCxNy减反膜比SiNx沉积减反膜的电池初始效率要低一些，但在效率的绝对光衰减方面，采用沉积SiCxNy要比沉积SiNx的电池低0.3%，衰减后两者效率相当。其原因是在SiCxNy薄膜中含有较多的碳，其会通过高温烧结的过程扩散到硅材料中，与氧来形成碳氧相关的复合体，减少了硅中氧的浓度，进而减少了硼氧复合体的浓度。

3）掺镓。

Meemongkolkiat等研究发现掺镓能够完全抑制光衰减，掺镓Cz-Si作高效电池具有很大潜力。但由于镓在硅中的分凝系数比硼在硅中的分凝系数要低，以致掺硼的硅棒电阻率比掺镓的硅棒电阻率在沿晶体生长方向的变化较大，使得工艺控制相对较难，这也是其现阶段仍难较大推广的原因所在。

4）采用磁控直拉硅单晶技术或降低硼的掺杂浓度。

磁控直拉硅单晶技术已经在生产中得到较好的应用，已证明其不仅能良好的控制直拉硅单晶中的氧含量，且能有效改善硅单晶电阻率的均匀性，但需提供激磁电源并配置磁场设备，增加了工艺难度与生产成本。降低硼的掺杂浓度，使用得到的高阻材料制作电池（如5-10Ωcm），但在制作背场时需要较高的工艺要求。

5）采用区熔单晶硅技术。

区熔单晶硅技术不仅有效抑制了直拉工艺中大量氧进入硅晶体的固有缺陷，而且彻底解决了P型（掺硼）太阳电池的光衰减现象。区熔单晶硅主要用于IC和其它半导体器件的硅片制造，但由于其生产成本较高，迫使一些公司对区熔单晶硅工艺进行相关优化，降低了成本，以适合于太阳电池硅片的制造，目前该项技术已取得了一定的成绩。

6）适当增加补偿度。

研究表明，只有未被磷补偿的硼才能与氧二聚物形成硼氧复合体。因此为了减弱光衰减，可适当增加补偿度来减少净硼含量。这是因为在补偿硅材料中，硼氧缺陷的浓度与净硼浓度呈线性关系。闻震利[3]等人发现在含B和其它杂质含量都比较高的硅材料中，通过掺入P补偿过多的B，可以延长少数载流子的寿命、提高低质量硅片的电阻率，从而提高电池效率，同时还能够达到抑制光衰减的目的。

7）提高掺硼P型直拉单晶硅棒的质量。

首先从多晶硅料的料源入手，避免掺入过多的其他不合格的次品硅料，如IC的废N型硅片或复拉的埚底料等，均会造成晶棒的氧含量高，位错密度大，内应力大，电阻率不均匀等现象，进而会严重影响太阳能电池的效率与稳定性。

8）加强电池生产工艺的过程控制。

在制绒过程中，尽量要使绒面小而均匀，要求做到无色差、花篮印、发白及手指印等现象；扩散工序要求方阻均匀性与PN结的深浅一致性；切边要求切除边上的PN结，切后漏电流要小一些；去PSG工序要求腐蚀过后表面清洁，沥水效果要好；丝印工序要注意浆料粘稠度与网板、硅片等相匹配才能达到比较好的效果，同时也要注意背面铝浆的厚度，栅线的宽度和高度等。3结束语

本文从发生光衰减的原理出发，讨论了如何抑制或减弱单晶电池的光衰减，结合我公司的现状与行业内的技术革新，给出了具体的应对措施：使用N型硅片、优化减反膜、掺镓、采用磁控直拉硅单晶技术或区熔单晶硅技术、适当增加补偿度、提高掺硼P型直拉单晶硅棒的质量及加强电池生产工艺的过程控制等，并在实际的生产中取得了显著的效果。通过以上相关工艺的优化，使得单晶电池的光衰减平均降低了2.7%，极大地改善了单晶电池的性能，提高了产品的质量，变相地增加了公司的经济效益。参考文献[1]Fisher H，Pschunder W.Investigation of Photon andThermal Induced Changes in Silicon Solar Cells[R].CA，USA ： Proceedings of the 10th IEEE PVSC Palo Alto，1973.404-441.[2]Saitoh T，et al.Light Degradation and Controlof Low-Resistivity CZ-Solar Cells [R].11thPVSEC，1999.553.[3]闻震利，郑智雄，洪紫州，等.低质量Si材料制备太阳电池[J].电子·激光，2011，22（1）：82.刘东林，周水生，沈方涛，张 波山西潞安太阳能科技有限责任公司