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河南盛世光谷能源科技有限公司地址河南省郑州市高新区须水东路 97 号电话 0371-67507296 传真 0371-67507286 河南盛世光谷能源科技有限公司员工培训手册一、太阳能电池板原理光生伏达效应，即是光伏效应。当太阳光照在半导体 p-n 结上，形成新的空穴 -电子对，在 p-n 结电场的作用下，空穴由 n 区流向 p 区，电子由 p 区流向 n 区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。太阳能发电有两种方式，一种是光热电转换方式，另一种是光电直接转换方式。（ 1）光热电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光热转换过程；后一个过程是热电转换过程，与普通的火力发电一样 .太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵 5～ 10 倍 .一座 1000MW 的太阳能热电站需要投资 20～ 25 亿美元，平均 1kW 的投资为 2000～ 2500 美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。（ 2）光电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点 .太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的二、产品分类及对比太阳能电池板可分为三类单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池。（ 1）单晶硅太阳能电池。单晶硅太阳能电池所用硅料纯度很高，大约为 99.999999999。单晶硅电性能最好。光电转换效率为 17.5左右，最高的达到 19％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的。由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，使用寿命一般可达 15 年，最高可达 25 年。但是，单晶硅的弱光性小于多晶硅和非晶硅，且制作成本较多晶硅和非晶硅高。（ 2）多晶硅太阳能电池。多晶硅太阳能电池所用硅料纯度较单晶硅低，大约为 99.999999。多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约 16-17％左右。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，且弱光性较单晶硅好，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。从性能价格比来讲，单晶硅太阳能电池还略好。（ 3）非晶硅太阳能电池。非晶硅太阳电池是 1976 年出现的新型薄膜式太阳电池，它与单晶硅和多晶硅太阳电池的制作方法完全不同，工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，价格更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电，是弱光性最好的太阳能电池。但非晶硅太阳电池存在的主要问题是光电转换效率偏低，目前国际先进水平为 8％左右，一般的转换效率是 6左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。三、产品应用范围河南盛世光谷能源科技有限公司地址河南省郑州市高新区须水东路 97 号电话 0371-67507296 传真 0371-67507286 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、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。目前美国、欧洲各国特别是德国及日本、印度等都在大力发展太阳电池应用，开始实施的 “十万屋顶 “计划、 “百万屋顶 “计划等，极大地推动了光伏市场的发展，前途十分光明。四、产品产业链情况本行业归属于半导体行业，最核心的技术是硅砂或石英砂的提纯。从世界范围来看，德、美、日的提纯技术最先进，所提纯的硅料纯度最高。目前，国际上最常用的提纯方法主要有两种西门子提纯法和俄罗斯改良法。主要步骤 ↗切片（多晶硅）硅砂提纯 → 硅棒（单晶硅棒一般为圆型，多晶硅为方型） ↘去皮（单晶硅）→切片一般来说，单晶硅棒和多晶硅棒的切片厚度约为 0.2mm. 目前，国内生产电池片的厂家较多，规模较大的有河北晶澳太阳能有限公司，南京中电光伏科技有限公司等。五、产品市场情况当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，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。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。