beplay全站App太阳能电池板技术正在迅速发展，效率更高，价格更低，导致需求大幅增加。然而，尽管技术有了巨大的进步，但基本的太阳能电池板结构多年来并没有太大变化。beplay全站App大多数太阳beplay全站Appbeplay体育.apk能电池板仍然是由一系列的硅晶电池夹在前面的玻璃板和后面的聚合物塑料背板之间，支撑在一个铝框架内。

一旦安装，太阳能电池板在25年以beplay全站Appbeplay体育.apk上的使用寿命过程中会受到恶劣条件的影响。温度、湿度、风和紫外线辐射的极端变化会给太阳能电池板带来巨大的压力。beplay全站App幸运的是，大多数太阳能板都经过精心设计，可以抵御极端天气。然而，一些电池板仍然会以多种方式失效，包括进水，细胞micro-fractures和潜在诱导降解或PID。这就是为什么只使用最高质量的组件制造太阳能电池板beplay全站Appbeplay体育.apk是至关重要的。在我们的另一篇文章中，最好的太阳beplay全站Appbeplay体育.apk能电池板，我们强调领先的制造商使用最高质量的材料，并测试到最高的行业标准。

太阳能电池是如何beplay全站App制造的?

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板使用光伏电池，或PV电池，它是用硅晶片类似于用于制造计算机处理器的晶圆。硅晶圆可以是多晶硅或单晶硅，并使用几种不同的制造方法来生产。最有效的类型是单晶(单晶)，这是使用众所周知的制造Czochralski的过程。与多晶(poly)相比，这种工艺更耗能，因此生产成本更高。

另一方面，多晶晶片的效率略低，而且是用几种晶片制成的净化过程其次是一种更简单、成本更低的铸造方法。最近，铸造还是单晶演员莫诺细胞越来越受欢迎。原因是铸造单晶电池的铸造工艺成本较低，与多晶硅电池的铸造工艺相似。然而，铸造单晶圆并不像使用Czochralski工艺制造的单晶圆那么高效和纯粹。

• 单晶硅电池——效率最高，成本最高

• 铸造单晶细胞-效率高，成本低

• 多晶硅电池-低效率，低成本

太阳能电池制造beplay全站App

制造普通的硅基太阳能电池需要许多不同的工艺，从一种叫做石英岩的原材料开beplay全站App始，这是一种石英砂岩。先石英岩，又称硅砂，则转换为冶金级硅将碳和石英岩在电弧炉中结合。这个过程发生在非常高的温度下，结果是99%的纯硅。下一步是将冶金级硅转化为纯多晶硅使用化学净化过程称为西门子过程或升级的冶金级硅(UMG-Si)，使用成本更低的冶金工艺。

接下来，多晶硅是掺杂加入微量的硼或磷，变成任何一种p型或n型硅。在这一阶段，多晶硅可以被熔化并铸造成大的矩形块，并使用金刚石线切割方法薄切片以生产多晶或multicrystalline晶片。

使生产更有效率单晶晶圆或电池，掺硅可以制成一个纯固体晶体锭使用直拉法．这个过程包括在高压和高温下熔化多晶硅，慢慢生长出一个大的单晶硅晶体，称为铸锭。

制造单晶PV电池的步骤

1. 硅砂在电弧炉中提纯，生成99%纯度的硅

2. 99%的硅被进一步精炼，接近100%的纯硅

3. 硅中掺杂硼或磷(p型或n型)

4. 掺杂的硅被熔化并提取成晶锭

5. 圆锭是用金刚石线切割成薄的方形晶片

6. 所述薄基底晶圆上涂有p型或n型硅的超薄层，以形成pn结．

7. 在电池表面添加了防反射层和金属手指

8. 增加平带状母线(如图)或细线(MBB)母线

太阳能电池板是如beplay全站Appbeplay体育.apk何制造的?

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板使用以下详细描述的六种主要部件制造，并在先进的制造设施中以极高的精度组装。在本文中，我们将重点介绍使用晶体硅太阳能电池beplay全站App因为这是目前最常见、性能最好的太阳能技术。beplay全站App还有其他可用的太阳能光伏技术，如beplay全站App薄膜和丝网印刷电池，但我们不会讨论这些，因为它们的用途有限或仍在开发中。

太阳能电池板的六个主要部件beplay全站App

1. beplay全站App太阳能光伏电池

2. 钢化玻璃- 3至3.5毫米厚

3. 挤压铝框

4. 封装- EVA膜层

5. 聚合物后背片

6. 接线盒-二极管和连接器

许多著名的太阳能电池板制造商都是beplay全站App'垂直整合这意味着这家公司供应和制造所有主要部件，包括用于制造太阳能光伏电池的硅锭和晶圆。beplay全站App然而，许多电池板制造商使用外部部件组装太阳能电池板，包括电池、聚合物背板和封装EVAbeplay全站Appbeplay体育.apk材料。这些制造商可以更有选择性地选择他们选择的组件，但他们并不总是能控制产品的质量，所以他们应该确保他们使用最好的供应商。

1.beplay全站App太阳能光伏电池

beplay全站App太阳能光伏电池将太阳光直接转化为直流电能。太阳能电池板的性能由所使用的硅的电池类型和特性beplay全站App决定，主要有两种类型单晶而且多晶硅。PV电池的基底是一个非常薄的晶圆，通常0.1毫米厚，由正极或正极制成p型硅或负极n型硅。有许多不同的电池尺寸和配置，提供不同水平的效率和性能，包括半切割或分裂电池，多母线(MBB)电池，以及最近使用薄重叠晶圆条的带状电池。有关不同电池和太阳能电池板类型的更详细信息，请参阅完整版beplay体育.apkbeplay全站Appbeplay全站App太阳能光伏电池技术综述．

大多数住宅太阳能电池板包含60个单beplay全站Appbeplay体育.apk晶或多晶电池，通过母线串联在一起，产生30-40伏的电压，这取决于所使用的电池类型。用于商业系统和beplay全站Appbeplay体育.apk公用事业规模的太阳能发电厂的大型太阳能电池板包含72个或更多的电池，并在更高的电压下运行。相互连接细胞的电触点被称为汇流让电流流过电路中的所有单元。

2.玻璃

前面的玻璃板保护光伏电池免受天气和冰雹或空气碎片的影响。这种玻璃具有典型的高强度回火玻璃厚度为3.0至4.0mm，可抵抗机械载荷和极端温度变化。IEC最低标准冲击测试要求太阳能电池板能够承受直径1英寸(25毫米)的冰雹石以60英里/小时beplay全站Appbeplay体育.apk(27米/秒)的速度撞击。在发生事故或严重撞击时，钢化玻璃也比标准玻璃安全得多，因为它破碎成微小的碎片，而不是尖锐的锯齿状部分。

提高效率和业绩高递送的玻璃被大多数制造商使用，有一个非常低铁内容和防反射涂层背面，以减少损失和改善光的透射。

3.铝框

铝框架起着至关重要的作用，既保护层压部分的边缘，住房电池和提供一个坚实的结构，安装太阳能电池板的位置。beplay全站App挤压铝型材设计得非常轻，坚固，能够承受来自强风和外力的极端应力和负载。

铝框架可以是银色或阳极氧化黑色，根据面板制造商的不同，角落部分可以拧紧，压紧或夹紧在一起，提供不同水平的强度和刚度。

4.伊娃的电影

EVA代表“乙烯醋酸乙烯酯”，这是一种特殊设计的聚合物高透明(塑料)层，用于封装电池，并在制造过程中保持它们的位置。EVA材料必须非常耐用和耐极端温度和湿度，它在防止水分和污垢进入的长期性能中起着重要作用。

光伏电池两侧的层压板提供了一些减震，并有助于保护电池和互连电线免受振动和冰雹石头和其他物体的突然冲击。一种高质量的EVA膜具有很高的程度，被称为什么“交联”可能是一个长寿命或面板故障由于进水的区别。在制造过程中，电池首先与EVA封装，然后在玻璃和背板内组装。

5.相对

背板是普通太阳能电池板的最后面一层，作为防潮屏障和最后的外部皮肤，提供机械保护和电气绝缘。beplay体育.apkbeplay全站App背板材料由各种聚合物或塑料制成，包括PP, PET和PVF，提供不同级别的保护，热稳定性和长期抗紫外线。背面层通常是白色的，但也可为透明或黑色，这取决于制造商和模块。

' Tedlar ' PVF材料杜邦公司是光伏组件制造领域领先的高性能背板之一。

双玻璃面板-一些面板，如双面和无框面板使用后玻璃面板，而不是聚合物背板。后侧玻璃比大多数背板材料更耐用，更持久，因此一些制造商提供了30年的双玻璃面板性能保修。

6.接线盒和连接器

接线盒是一个小的防风雨外壳，位于面板的后侧。需要牢固地连接面板互连所需的电缆。接线盒很重要，因为它是所有细胞连接的中心点，必须防止潮湿和灰尘。

旁路二极管

接线盒也容纳旁路二极管当电池被遮蔽或弄脏时，需要防止回流。二极管只允许电流向一个方向流动，典型的60个电池面板分为3组，每组20个PV电池，每组都有一个旁路二极管，以防止反向电流。不幸的是，旁路二极管可能会随着时间的推移而失效，可能需要更换，因此接线盒的盖子通常能够被拆除以进行维修，尽管许多现代太阳能电池板现在使用更先进的持久二极管和不可维修的接线盒。beplay体育.apkbeplay全站App了解更多旁路二极管是如何工作的在这里。

beplay全站App太阳能MC4连接器

几乎所有的太阳能电池板beplay全站Appbeplay体育.apk都是用特殊的耐候性插头和MC4连接器连接在一起的。术语MC4代表多触点4mm直径连接器。由于极端的天气条件，连接器必须非常坚固，安全，抗紫外线，并在低电压和高电压(高达1000V)下保持最小电阻的良好连接。

连接器设计用于标准的4mm或6mm双绝缘太阳能直流电缆，带镀锡铜多股芯，具有最小的电阻和更高的耐久性。beplay全站App为了正确地组装连接器，使用一种特殊的压接工具将多股电缆压接到内部端子上，然后将其插入MC4外壳并夹紧。

注意:有几种不同类型的MC4连接器，它们可能看起来相似，但并不总是安全地结合在一起。相同型号和型号的连接器必须一直使用减少可能导致电弧甚至火灾的进水或塞子故障。上图所示的MC4连接器和下一代MC4- evo -2连接器(未显示)都是由史陶比尔制造的，并且是唯一允许一起使用的外观不同的连接器。

beplay全站App太阳能电池板组装和制造

beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板在先进的制造设施中组装，使用自动化机器人设备和传感器，以极高的精度精确定位组件。制造工厂必须非常清洁和控制，以防止在组装过程中产生任何污染。

在整个制造过程中，面板和电池都使用先进的光学/成像传感器进行检查和检查，以确保所有组件的位置正确，电池晶片非常脆弱，在组装过程中不会损坏或开裂。根据制造商的不同，最终的面板组件将通过一系列测试进行彻底检查，包括电致发光(EL)或闪光测试，以确定电池中的任何缺陷，这些缺陷一旦暴露在阳光和高温下多年，就可能导致故障。

下面是来自澳大利亚太阳能电池板制造商Tindo Solabeplay全站Appr的视频。

beplay全站App太阳能电池板退化和故障

beplay体育.apk它们通常非常可靠，因为它们没有活动部件，只需要很少的维护。然而，由于许多不同的原因，它们可能会在预期的25年寿命内失败或表现不佳。这是正常的，因为细胞会慢慢失去能量，因为所谓的光致降解或LID每年平均损失0.5%这种缓慢的退化通常是不明显的，大多数太阳能电池板在20年后仍将以80%或更高的原始额定容量运行，这取决于所使用beplay全站Appbeplay体育.apk的电池类型。退化量在制造商的性能保证中指定-阅读更多信息beplay全站App太阳能电池板保修．

不幸的是，太阳能电池板也可能遭beplay全站Appbeplay体育.apk受更严重的问题，如微裂缝更严重的退化是由于一些原因造成的。由于冲击、不良的安装实践或人们在屋顶面板上行走而产生的任何高应力都可能导致电池发生小裂缝。这些问题通常很难发现，如果放任不管几年，就会发展成热点并导致灾难性的故障，如电弧或火灾。幸运的是，有很多方法可以降低故障的可能性，大多数制造商正在改进面板设计和制造，以尽量减少短期和长期的问题。了解更多beplay全站App太阳能电池板的问题，如微裂纹和热点在这里．

可持续性

阳光或太阳能是一种免费的beplay全站App来源可再生永不枯竭的能量。另一方面，化石燃料是有限的排放资源温室气体以及在提取、加工和燃烧过程中产生的其他微粒。相比之下，太阳能电池板在使用过beplay全站Appbeplay体育.apk程中不会产生任何排放，但它们是由几种不同的材料制成的，需要不同程度的资源和能源。用于提取原材料和制造产品的能量被称为“能源”。具体能源”。产品偿还内含能量所需的时间是以年为单位计算的。这就是所谓的总能源回报时间(EPBT)。

一个典型的硅晶体太阳能电池板将产生足够的能量，在安装后的两年beplay全站App内偿还所蕴含的能量。然而，随着太阳能电池板效率的提高，在许多平均太阳辐射较高的地区，投资回收期已缩短至不到1.5年。beplay全站App

下面的图表强调了过去250年化石燃料燃烧排放的增加。图像信用ourworldindata.org

现代高效的晶体硅太阳能电池板产生的能量足以在两年内偿还所蕴含的能量。beplay体育.apkbeplay全站App这得到了多项详细研究的支持生命周期分析。然而，许多研究现在已经过时，因为太阳能光伏电池的效率在过去几年里已经从15%提高到20%(增加了3beplay全站App5%)，而且投资回复期估计只有一年。考虑到一个典型的太阳能电池板的使用寿命为20beplay全站App-30年，它可以很容易地将所蕴含的能量偿还数倍，并抵消数千吨的排放。

太阳能电beplay全站Appbeplay体育.apk池板有毒吗?

尽管有大量关于太阳能电池板有毒的信息流传，但现代晶体硅太阳能电池板实际上包含beplay体育.apkbeplay全站App无有毒物质．关于有毒太阳能电池板的说法来自于大部分过beplay全站Appbeplay体育.apk时的薄膜(碲化镉- CdTe)太阳能电池板，其中确实含有微量的镉和碲化物。然而，除非这些(相对罕见的)面板被打碎成碎片，否则微量镉包含在EVA层中，不能滤出。

现代晶体硅太阳能电池板中用于电池互连的焊料中只含有微量beplay全站Appbeplay体育.apk的铅。然而，随着新的母线压缩连接技术的出现，焊料的使用也逐渐被淘汰导电浆料．值得注意的是，焊料被用于数以亿计的电子设备和电器中。消费电子设备、手机、电脑和电视中使用的有毒元素要多得多，这就是为什么电子垃圾或电子垃圾是一个如此大的全球问题。

目前世界上安装的太阳能电池板大约99%beplay全站Appbeplay体育.apk是硅晶体，不含镉或碲。beplay全站Appbeplay体育.apk太阳能电池板是非常良性的，即使损坏，它们也不会造成任何污染，因为电池被包裹在非常耐用的聚合物层中，不含易溶物质。然而，像所有电器一样，太阳能电池板在使用寿命结束时需要收集和beplay全站Appbeplay体育.apk回收，我们将在下一节中讨论。

参考文献

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  硅片制造

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• 电气工程与技术-www.electrical4u.com

回收太阳能电池板beplay体育.apkbeplay全站App

由于过去20年安装的大beplay全站Appbeplay体育.apk多数太阳能电池板仍在使用，因此没有大量的太阳能废物。然而，在未来的10-20年里，许多系统将达到使用寿命(EOF)，预计需要回收的与太阳能有关的废物量将大幅增加。beplay全站Appbeplay全站App太阳能电池板回收是一个新兴的行业，大多数材料都是相对容易回收的，如铝框架和安装系统。大多数太阳beplay全站App能电池板制造商都在努力实现更可持续的发展，现在已成为非营利组织的一部分PV周期组织-“PV CYCLE为会员和废物持有人提供更好的回收渠道，并确保回收率高于行业标准。”

• 在澳大利亚，有几家公司将回收旧的或损坏的太阳能电池板，包括位于阿德莱德的公司beplay体育.apkbeplay全站AppReclaimPV．http://reclaimpv.com/

• 在欧洲，法国废物管理公司威立雅在法国南部开设了第一个专门的太阳能电池板回收设施，能够回收和回beplay全站App收95%的材料。

• 为了进一步阅读，这里有一篇很棒的文章更新关于太阳能电beplay全站App池板回收。