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光伏太阳能和玻璃的那些事折叠梯

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2022年09月20日

光伏太阳能和玻璃的那些事

前几天的倒春寒，让许多人又穿上了准备收起来的冬衣。然而春天滴到来是挡不住滴。春天是温暖滴，但春暖花开的道路是曲折滴。

在即将春暖花开的季节，我们聊聊一个与太阳有关的话题，光伏太阳能。光伏（Photovoltaic）是指直接将太阳能转化为电能，与之对应的还用光热发电。光伏发电主要用三种方式：单晶硅、多晶硅和薄膜电池。

单晶硅太阳能电池

单晶硅太阳能电池，一般采用太阳能级的单晶硅棒，或采用电子及硅帮的废次单晶硅加工（电子级对棍棒纯度要求比太阳能高）。

通过对硅棒进行切割、研磨产生硅片，再在硅片上掺杂和扩散形成形成P>N结，然后用银浆在硅片上印上栅线，单晶硅太阳能电池的单体片就制成了。

目前单晶硅太阳能电池的光电转换效率为17％左右，最高的达到24％，这是目前所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本也是最高的。

单晶硅硅棒

多晶硅

多晶硅是单质硅的一种形态。可以简单理解为多晶硅是单质硅凝固时，晶核长成取向相同（完美）的就形成了单晶硅，取向不同的则形成多晶硅。

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15％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，因此得到大量发展。

多晶硅棒

薄膜太阳能电池

薄膜太阳能电池是指将能产生光伏效应的太阳能玻璃，生成在玻璃、塑料、金属等材料上，形成太阳能电池。制造方法方面有电子回旋共振法、光化学气相沉积法、直流辉光放电法等多种方法。

原理都是使用各式各样的沉积技术，一层又一层地把p-型或n-型材料长上去，常见的薄膜太阳电池有非晶硅、CuInSe2 (CIS)、CuInGaSe2 (CIGS)、和CdTe..等。

工艺过程大大简化，硅材料消耗很少，电耗更低，它的主要优点是在弱光条件也能发电。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10％左右，且不够稳定，随着时间的延长，其转换效率衰减。

薄膜太阳能电池

光伏组件与光伏电站

单独的太阳能电池并不能发电。把电池片前面用EVA（国际上现在也有开始使用PVB）贴上玻璃，后面也用EVA贴上背板，加上框架和接线盒，就构成了光伏组件。光伏组件是最小能单独使用的太阳能发电单元。

光伏组件示意图

把多个光伏组件进行联接，并加上控制系统、蓄电池、逆变器等就构成了一个光伏电站。

太阳能光伏玻璃

太阳能光伏玻璃一般是指用来覆盖光伏组件超白钢化玻璃。目前主流的光伏玻璃是超白压花玻璃，厚度一般为3.2mm。

光伏玻璃要求在380nm-1100nm范围内的透过率在91％以上，一面用压辊压出花纹，表面花纹使玻璃对于入射光线起到散射作用，能有助于增加太阳电池对入射光的吸收，获得更高的光电转换效率。在光伏玻璃上镀减反膜可以提高2.5％的透过率。

太阳能玻璃是整个光伏产业链中资金技术要求相对不高的环节，但其重量占到光伏组件的70％。真正太阳能的核心硅片只占整个太阳能电池重量的不到5％。

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