太阳能电池的丝网印刷.docx

太阳能电池的丝网印刷.docx摘要 i绪论 11太阳能应用前景 2太阳能电池基础及制作工艺 41太阳能电池的基木构造 43太阳能电池片的丝网印刷 61丝网印刷工艺 相关工艺参数 86 其他条件要求 85 对人文建筑的展望 91 生态住宅的趋势 9结论 10参考文献 11致谢 12摘要绪论1・1太阳能应用的情景太阳能发电是最理想的新能源,照射在地球上的太阳能非常巨人,人约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害);③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的吋间短。不足Z处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴睛等气彖条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。耍使太阳能发电真匸达到实用水平,一是要捉高太阳能光电变换效率并降低其成本,二是要实现太阳能发电同现在的电网联网。目前,太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高,己达20%以上,但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低,但价格最便宜,今后最有希望卅于一般发电的将是这种电池。一旦它的人面积组件光电变换效率达到10%,每瓦发电设备价格降到1—2美元时,便足以同现在的发电方式竞争。据专家预测,本世纪末便可达到这一水平。当然,特殊川途和实验室小用的太阳电池效率要高得多,如美国波音公司开发的由神化傢半导体同餅化傢半导体重叠而成的太阳电地,光电变换效率可达36%,快赶上了燃煤发电的效率。但由于它太贵,日前只能限于在卫星上使用。太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响。但可以分散地进行,所以它适于各家各户分激进行发电,而几耍联接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可从电力公司买入。实现这一点的技术不难解决,关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本等发达国家都已制定了相应法律,保证进行太阳能发电的家庭利益,鼓励家庭进行太阳能发电。日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网,已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对彖,实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。要求第一年有1000户家庭、2000年时有7万户家庭装上太阳能发电设备。据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备,便可满足全国总电力需要的14%,如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电,则太阳能发电将占全国电力的30%—40%。当前阻碍太阳能发电普及的最主要因素是费用昂贵。为了满足一般家庭屯力需要的3T瓦发电系统,太阳能空调,需600万至700万日元,述未包括安装的工钱。冇关专家认为,至少耍降到100万到200万日元时,太阳能发电才能够真正普及。降低费用的关键在于太阳电池提高变换效率和降低成本。不久前,美国德州仪器公司和SCE公司宣布,它们开发出一种新的太阳电池,每一单元是直径不到1毫米的小珠,它们密密麻麻规则地分布在柔软的铝箔上,就像许多蚕卵紧贴在纸上一样。在大约50平方厘米的面积上便分布有1,700个这样的单元。这种新电池的特点是,虽然变换效率只有8%-10%,但价格便宜。而且铝箔底衬柔软结实,可以像布帛一样随意折叠且经久耐用,挂在向阳处便可发电,非常方便。据称,使用这种新太阳电池,每瓦发电能力的设备只要15至2美元,而且每发一度电的费用也可降到14美分左右,完全可以同普通电厂产生的电力相竞争。每个家庭将这种电池挂在向阳的屋顶、墙壁上,每年就可获得一二千度的电力。进一步的提高太阳电池的转换效率和降低太阳电池的生产成木是我们现阶段不断研究的课题。提高太阳电池的转换效率的方法,有在太阳电池中减少能量的损失。损失有两种类型:光学损失和电学损失,其中光学损失主要体现以卜•3种方式:,经处理的抛光硅片反射率可达30%以上;2•上电极的遮光损失,作为上极电极的金属栅线要遮掉5%〜15%的入射光;3•进入硅片能量大于禁带宽度的光子在电池背面的投射。三种光学性质的损失屮,硅表面的反射损失最多。通过在太阳屯池表面制备绒面可以冇效降低太阳屯池的表面反射率。1・2本论文所研究的主要内容本论文主要从实用、商品化太阳电池的生产与工艺研究出发,对太阳电池生产丝网印刷的研究及技术改进进