單個太陽能電池不能直接用于供電。電池必須串聯(lián),并聯(lián)并緊密封裝成元件。太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。它的功能是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,或儲存在蓄電池中,或驅(qū)動負(fù)載。
對于正負(fù)電荷,由于PN結(jié)正負(fù)電荷分離,可以產(chǎn)生一個外部電流場,從晶體硅電池的底端流向電池的頂部。這就是“光伏效應(yīng)”。當(dāng)負(fù)載連接到太陽能電池兩個表面的頂部和底部時,電流就會流過負(fù)載,太陽能電池就會產(chǎn)生電流;太陽能電池吸收的光子越多,電流就越大。光子的能量由波長決定。光子在基本能量以下不能產(chǎn)生自由電子。一個光子高于基本能量的能量只會產(chǎn)生一個自由電子。多余的能量會使電池發(fā)熱。能量損失的影響會降低太陽能電池的效率。
到了2030年,中國廢棄的光伏組件可以產(chǎn)生145萬噸碳鋼、110萬噸玻璃、54萬噸塑料、26萬噸鋁、17萬噸銅、5萬噸硅和550噸銀。歐洲有成熟的光伏回收監(jiān)管體系,世界其他地方尚缺乏規(guī)定來強制光伏組件的回收。在自家屋頂裝上光伏組件,享用太陽能發(fā)電已越來越流行,太陽能發(fā)電板(Solar panel)是通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能的裝置,大部分太陽能電池板的主要材料為“硅”,但因制作成本較大,以至于它普遍地使用還有一定的局限。
相對于普通電池和可循環(huán)充電電池來說,太陽能電池屬于更節(jié)能環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
材料分類
當(dāng)前,晶體硅材料(包括多晶硅和單晶硅)是主要的光伏材料,其市場占有率在90%以上,而且在今后相當(dāng)長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。
多晶硅材料的生產(chǎn)技術(shù)長期以來掌握在美、日、德等3個國家7個公司的10家工廠手中,形成技術(shù)封鎖、市場壟斷的狀況。
多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級和太陽能級。
其中,用于電子級多晶硅占55%左右,太陽能級多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對多晶硅需求量的增長速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級多晶硅。
多晶硅回收廠家淺談多晶硅的需求發(fā)展趨勢
受太陽能需求急劇增長的影響,生產(chǎn)硅片的原材料多晶硅價格幾年之間上漲了3倍,而預(yù)計今后幾年多晶硅的供應(yīng)缺口將維持在5000噸左右,多晶硅價格有望繼續(xù)上漲。
好組件回收將有可能引發(fā)我國硅片生產(chǎn)行業(yè)新一輪洗牌,尋找國際技術(shù)合作伙伴將是途徑之一。
好組件回收為了進(jìn)一步降低多晶硅太陽電池的成本,研究了硅片厚度對多晶硅太陽電池的短路電流密度、開路電壓和效率的影響??梢钥闯?,在保證多晶硅太陽電池性能不變或者提高的前提下,硅片厚度可以減小到200μm,如果繼續(xù)減小厚度,電池的性能將會下降。
總結(jié)碎硅片回收切割常見問題
1、雜質(zhì)線痕:由多晶硅錠內(nèi)雜質(zhì)引起,在切片過程中無法完全去除,導(dǎo)致硅片上產(chǎn)生相關(guān)線痕。
2、劃傷線痕:由砂漿中的SIC大顆粒或砂漿結(jié)塊引起。切割過程中,SIC顆粒“卡”在鋼線與硅片之間,無法溢出,造成線痕。
表現(xiàn)形式:包括整條線痕和半截線痕,內(nèi)凹,線痕發(fā)亮,較其它線痕更加窄細(xì)。
3、密布線痕(密集型線痕):由于砂漿的磨削能力不夠或者切片機(jī)砂漿回路系統(tǒng)問題,造成硅片上出現(xiàn)密集線痕區(qū)域。
4、錯位線痕:由于切片機(jī)液壓夾緊裝置表面有砂漿等異物或者托板上有殘余膠水,造成液壓裝置與托板不能完全夾緊,以及托板螺絲松動,而產(chǎn)生的線痕。
在整個切割過程中,對硅片的質(zhì)量以及成品率起主要作用的是切割液的粘度、碳化硅微粉的粒型及粒度、砂漿的粘度、砂漿的流量、鋼線的速度、鋼線的張力以及工件的進(jìn)給速度等。
線痕和TTV: 線痕和TTV是在硅片加工當(dāng)中遇到的比較頭疼的事,時不時就會出現(xiàn)一刀,防不勝防。TTV是在入刀的時候出現(xiàn),而線痕是在收線弓的時候容易出現(xiàn)。