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了解太阳能

随着石油、天然气和煤炭等常规能源被持续地消耗,如何找到替代能源以满足我们日常的能源需求,是目前对我们来说最重要的课题。作为最可靠的解决方案之一,光伏正在确立其替代能源的地位。这不仅仅是因为太阳能清洁而且可再生,还因为其被证明是切实可行并且已经完全商业化的解决方案。
有很多其他替代能源,为什么选择太阳能?超过其他替代能源技术的关键优势:


  • 太阳能产品已经完全商业化
  • 太阳能是一种可再生的清洁能源
  • 太阳能稳定可靠,并且免维护
  • 太阳能不需要新的或复杂的基础设施
  • 太阳能是能源产生的一种分散式处理
  • 太阳能发电的高峰期与能源需求的高峰期相匹配
  • 太阳能极具投资吸引力
  • 太阳能生产供应已经发展成熟
  • 太阳能产业可以分享集成电路产业工序改良路线图的经验
太阳能被认为是21世纪最重要的新能源

太阳能光伏发电是缓解能源短缺的新路。

2004年,全球光伏行业进入了一个前所未有的跳跃式发展年,整个光伏行业从源头产品的硅片到终端产品的组件都出现了供不应求的局面。

世界范围内的能源短缺和人们环保意识的增强,使得太阳能被认为是21世纪最重要的新能源。 太阳能发电无污染、安全、寿命长、维护简单、资源永不枯竭等特点,使得太阳能产业自20世纪80年代以来得到了迅速发展。全球光伏电池的生产持续高速增长,每年以30%-40%的速度递增。长久以来,光伏技术已经被广泛的应用于各种无法接入电网的区域。由于光伏产品价格的下降和常规电力价格日渐昂贵,光伏系统目前被大量应用于接入电网的设施中。

太阳能如何工作

太阳能电池片是由半导体材料(比如硅)制造成的可以将光能转化为电能的产品。太阳能电池片为内建电场;当太阳光照射在电池片上,光线的一部分被半导体材料所吸收;太阳能将电子从其原子上分离,使电子可以自由移动;电池片的内建电场促使被释放的电子以特定的方向运动——这种电子运动产生电能,以供其他不同的需求。这种太阳光(光子)向电(伏打)转化的过程称为光生伏特效应。

在一个光伏系统中,半导体材料被制造成电池片,这些电池片再被组装到结构性面板上。目前有各种各样的太阳能板,每种面板有其独特的优点。这些太阳能板按照不同等级的电力需求被连接成任意大小的一个系统,为家庭、办公室或大型设施提供电力。

太阳能电池片通常很小,而且只能产生几瓦的电力。要产生足够用的电力,须将很多块电池片连接在一起做成一个组件;然后将很多组件连接成一列接入负荷(例如一个灯泡)。通过这个电路系统,电子可以在回路中流回到一开始失去电子的那一层,由此产生的电力就能产生效用(例如在灯泡中产生光和热)。

如何生产太阳能电池片
硅材料

大部分光伏组件的生产都是从超纯原料硅的生产开始,该超纯原料硅同时也是用于生产集成电路(比如电脑或记忆芯片)的原料,该原料是通过对石英砂多次的提炼和清洗获得。


硅片

液态硅被铸成块,又被称为硅锭。这些硅锭又被切成薄片,名为硅片。 目前主要有四种商业化的硅片生产工艺:

  • 单晶硅片
  • 多晶硅片
  • 多晶硅结
  • 非晶硅片


太阳能电池片

一块太阳能电池片由两层薄的半导体硅组成,每一层都被掺入很少量的另一种物质以防止电子被纯硅晶体结构所锁死。

其中一层通常被掺入磷,以使其含有稍多一些的电子;另一层通产被掺入硼使其含有略少一些的电子。这一变化使电子在被光子(光能的载体)分离出来之后能按照一个方向运动,两层材料之间产生一个内建电场。


尚源光伏采购单晶硅片和多晶硅片,加工成太阳能电池片。
从硅片加工成电池片有三个主要的步骤:

  • PN结制造——液态源POCl3扩散制造内建电场,产生PN结
  • 减反射膜——通过NH3和SiH4反应生成Si3N4减反射膜,同时产生H2钝化表面悬挂键
  • 金属化——如纤细手指般的网状的金属结点被网印在硅片的正反两面

然后尚源将制成的电池片销售给太阳能组件制造商



未来

当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。虽然目前光伏发电的成本还比较高,但从长远来看,随着技术的提升,太阳能光伏产业链各个环节成本的持续下降,以及其他传统能源形式的逐渐饱和,太阳能可能将在2030年以后成为主流的能源形式之一。相信在节能减排、低碳经济的的大背景下,在中国政府的大力扶持和倡导下,中国的太阳能光伏产业定然会有着光彩夺目绚丽的明天。尚源光伏将致力于为我们的客户提供低成本高效率的太阳能电池片,为持续改善环境和向公众提供负担得起的太阳能做出我们的努力。

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