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光生伏特效应权威发布_光电效应的基本知识点(2024年12月精准访谈)

内容来源：惠生活优选所属栏目：观点更新日期：2024-11-29

光生伏特效应

光伏组件揭秘：8材4步 𐟌ž 太阳能光伏组件是一种利用光生伏特效应将光能转化为电能的设备。它由八大材料组成：电池片、EVA、钢化玻璃、背板、焊带、硅胶、接线盒和边框。 𐟔砧𛄤𛶧š„制造原因：单片太阳电池的输出电压较低，且未封装的电池在环境中容易脱落电极。因此，需要将一定数量的单片电池通过串、并联的方式密封成光伏组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀。 𐟌ˆ 工作原理： 1️⃣ 光照：必须有光的照射，可以是单色光、太阳光或模拟太阳光源。 2️⃣ 光子注入：光子注入到半导体后，激发出电子—空穴对。这些电子空穴对必须有足够的寿命，保证不会在分离前被复合。 3️⃣ 静电场：必须有个静电场（PN结），起分离电子空穴的作用。 4️⃣ 收集电流：被分离的电子空穴，经电极收集输出到电池体外，形成电流。 𐟔‹ 光伏组件是太阳能发电的核心部分，通过这些材料的组合和工作原理，将太阳能转化为可用的电能。

太阳能板如何将光能转化为电能？ 𐟌ž太阳光照射在半导体p-n结上时，会产生新的空穴-电子对。在p-n结电场的作用下，空穴从p区流向n区，而电子则从n区流向p区。当电路接通时，就会形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。 𐟍…太阳能发电主要有两种方式：光—热—电转换和光—电直接转换。 𐟍‰（1）光—热—电转换方式：通过利用太阳辐射产生的热能发电。太阳能集热器吸收热能并将其转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换，后一个过程是热—电转换。 𐟍‡（2）光—电直接转换方式：利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。光—电转换的基本装置是太阳能电池。太阳能电池是一种利用光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能的半导体光电二极管。当太阳光照到光电二极管上时，它会将太阳的光能转换成电能，产生电流。多个电池串联或并联起来，可以形成输出功率较大的太阳能电池方阵。

𐟌ž南京光伏发电全解决方案𐟔Œ 𐟏ᠤ𘺥—京的别墅业主提供全面的光伏发电搭建与并网服务！光伏发电，利用半导体光生伏特效应，将太阳能转化为电能，既环保又节能。 𐟒𐠨Š‚省高额电费：别墅耗电量大，光伏发电可大幅节省电费，规避阶梯电价，让你的电费账单大降！ 𐟌🠩›𖦱ᦟ“、静音发电：太阳能是清洁能源，光伏系统发电无污染、无噪音，真正实现绿色发电。 𐟌᯸ 保护屋顶、隔热保暖：光伏板作为隔热层，降低室内温度，冬天保暖，夏天凉爽，打造舒适的居住环境。 𐟎蠧𞎨炦𝮦𕁯𜚥…‰伏板与屋顶完美结合，不仅美观，还代表你对自然和资源的尊重，是未来别墅的标准配备。 𐟒ᠨ𕶥🫨ጥŠ诼Œ让你的别墅也用上清洁、环保的光伏发电吧！

光伏发电入门指南：从零开始到专家 𐟌ž 光伏发电是什么？简单来说，光伏发电就是利用太阳能发电的技术。它通过半导体界面的光生伏特效应，将太阳光能直接转化为电能。这个过程中，逆变器、蓄电池和光伏控制器等设备负责存储和管理电能，确保在没有阳光时系统也能正常运行。 𐟔‹ 光伏发电项目形式分布式光伏电站：这种电站通常安装在屋顶、墙面或地面，规模较小，但可以直接供电给附近的用户。集中式光伏电站：主要用于荒漠、山区等空旷地带，通过大量的光伏板或太阳能跟踪系统收集太阳能，并将其转换为电能输送至远离发电地的用户。 𐟌🠥…‰伏发电的特点清洁可再生：光伏发电将太阳光能直接转化为电能，使用过程中不产生温室气体和其他废气排放，对环境影响小。安全可靠：光伏电池组件采用固态结构，无移动部件，不易受外界因素影响，工作过程中不产生噪音和放射性物质。模块化设计：光伏电池组件可以灵活布局，适应不同场地和需求，无论是大型光伏电站还是分布式系统，都可以根据实际情况进行配置。长期投资回报：虽然初始投资较高，但使用寿命长，维护成本低，长期运行下具有较高的投资回报率。适用性强：光伏发电系统可以在不同环境下正常工作，且易于扩展。资源丰富：太阳能是取之不尽、用之不竭的可再生能源，每年到达地球表面的太阳辐射能巨大。 𐟓ˆ 光伏技术发展趋势高效能组件：通过改进光伏电池材料和工艺，提高组件的转换效率，降低成本。智能控制技术：利用物联网和大数据技术，实现光伏发电系统的智能化管理和控制，提高运行效率和稳定性。多能互补：将光伏发电与其他可再生能源相结合，形成多能互补的能源系统，提高能源利用效率和可靠性。储能技术：通过发展储能技术，解决光伏发电的间歇性问题，提高供电的稳定性和可靠性。希望这些信息能帮助你更好地了解光伏发电，为你的职业生涯打下坚实的基础！𐟒ꀀ

爱旭股份董事长陈刚：为何BC电池是未来必然趋势【来源| 爱旭股份董事长陈刚在12th Bi⭦i峰会上的演讲，《阳光驱动文明，BC引导未来》】人类文明的发展与人类利用太阳能的效率息息相关。45万年前人和野兽有了区别，人会利用火，燃烧植物获得能量，之后人类又学会了用煤，煤是通过1%-2%光合作用储存阳光能量的植物埋在地下转化而来，再之后使用化石能源……这些都是来源于太阳的能量。人类这两三百年的发展，把过去地球45亿年以来储存的太阳能量已经消耗了一大半，地球还会继续存在25亿年至30亿年，我们必须要为世界储存太阳能源。太阳能的使用，从1839年贝克勒尔发现光生伏特效应开始，到1904年爱因斯坦提出光电效应理论解释，再到1954年贝尔实验室第一块晶硅太阳能电池的推出，2016年P型时代双面PE⭒C的发明……人类一直在探索。 P型时代，爱旭对PE⭒C的发明做了一些重要的量产贡献。最早，大家都用单面发电，因为双面发电非常贵，成本非常高，我们就想下个时代的产品一定要双面发电，要把双面电池做得比单面电池价格更低，所以就进行了很多设备和工艺改进。再到后来，大家发现双面电池的成本比单面电池的更低了，现在已经演变成整个PE⭒C时代，不管是做双面组件还是单面组件都是以双面电池为主。而BC电池概念是1975年普渡大学提出的，1985年做出全世界第一片BC电池。2016年爱旭成立了三个专有的BC实验室，一个是P型的，一个是N型的，一个是非银的金属涂布实验室。在珠海我们建立了全世界第一家N型BC电池10GW级生产线，全世界70%以上双面率的BC电池是在珠海实现的，满屏技术也是在珠海实现的。所以能在珠海组织这次主要讨论BC技术的Bi⭦i峰会，我感到特别高兴，因为基本N型BC的量产技术和双面技术都是在爱旭珠海基地发明出来的。在N型BC时代，我们在电池、硅片和组件量产方面在珠海获得了8个技术突破。首先是硅片，大规模做N型量产时才知道应该用低氧高阻硅片。低氧高阻硅片，过去比普通的N型硅片贵，但通过不断降本，现在我们已经让它的成本低于普通N型硅片。接下来是电池结构，全面积受光、全硅发电、全极钝化、全背接触，以及我们的超快激光图形化技术。当时研发这个超快激光图形化技术，我们只选了3个路线，一个是激光打印，第二个传统的半导体技术，第三个喷墨打印。这三个技术路线同时并进，最后确定激光，因为我们认为未来激光是无所不能的。在量产过程中，我们也发现BC组件基于半导体芯片级的设计，可以实现更多创新的、过去普通组件所不具备的性能，包括抗热斑、高温抑制、阴影优化等。过段时间爱旭会再发布低辐照度发电技术，我们发现BC组件的低辐照度发电也好过任何工艺技术。在ABC技术的量产过程中，我们还开发了非常多重要的低成本、大规模量产技术，如无银化技术，我们的无银化设备和无银化生产都是在珠海制作的。在组件技术方面我们也实现了突破，尤其是满屏组件技术的发明高可靠性0BB串焊技术。这几年和过去几年我们一直在讨论，BC技术是不是晶硅电池的必选技术？三年后或三年内或许没有哪个主流公司会说“我不用BC技术”。今天我们得出一个答案：“BC是实现晶硅电池极限效率的必选技术。” 当年有多晶和单晶之分，那时单晶也有不同的技术路线，有黑硅技术、单面PE⭒C技术，不同企业选择不同的技术路线，有的企业选择了黑硅技术，有的企业选择了PE⭒C技术。在P型单晶硅时代，一定是PE⭒C技术效率最高，成本最低的一定是两面发电，所以爱旭坚定不移地开发出了双面PE⭒C技术。那时很多行业认为出现了“钟摆理念”，因为多晶比单晶低2毛钱，大家就买多晶；如果单晶比多晶便宜2毛钱，那就买单晶了。但我认为未来只有PE⭒C技术，没有多晶。趋势不以人的意志为转移，如果一项技术从效率、成本各方面来讲，没有任何缺陷，这个技术是不得不选择的，只是什么时候选择它。我们反复分析了N型BC优势后，认为BC技术就是实现晶硅电池极限效率的必选技术，不得不选。从硅片端、电池端和组件端，BC有几个重要的优势，是其他非BC技术没法代替的。在硅片端29.56%的极限技术需要极低掺杂浓度的硅片，只有用这个浓度的硅片，或者本身硅片不掺任何东西，才能对应29.56%的效率。BC需要的硅片就在这个浓度段内，其他技术都要掺杂。掺杂后少子寿命不一样，最终做出来的电池，从理论模型上来讲会差0.6-1.5%，所以其他非BC技术，硅片端就注定了，和极限效率会有0.6-1.5%的差距。在电池端，BC技术全面受光、正面的100%受光，这个毋庸置疑。再下来就是钝化技术，双面钝化技术，其他的技术在钝化方面效率打折扣，理论上BC技术完全可以做到100%。再下来各种性能的开发，需要把所有电池、图形，在背面设计出来，这很难很复杂，但我们攻克了这一难点。在组件方面，BC因为是单面焊接，所以可以做到满屏。它的屏占比，比目前普遍的组件技术多7.2%。其他技术要正背面焊接，硅片这么薄很容易碎，而BC只做单面焊接，另外一面不焊接，可靠性更高。所以，我们也坚定地认为，BC技术是实现晶硅电池极限效率的必选技术。组件端，此前理论界很多人认为BC技术没办法做双面。我们去年底就率先推出了双面率70%、适合地面电站的BC组件。今天我们推出的适合地面的组件双面率达到75%。我想明年我们能做到80%，而且通过各种技术与设备的努力，包括激光技术、激光设备的优化，双面率做到85%不难。 BC之后下一代技术是什么？我们有两个技术方向，一个是转换方向，一个是叠层方向。不仅从光子转换方面单结技术和叠层的双结技术来讲，我们依然认为BC技术是最佳选择。也必须在BC技术的基础上进行下一代的技术，这不仅仅是实验室的，更讲量产，是可实现、可交付、成本可控的。因为有BC技术做底，光子倍增、光子转换这些技术就有基础了，可以把高能量的光子和低能量的光子相互转换，被晶硅吸收。我想这些也是光伏产业同仁未来的研发路径，未来的量产之路。既然人类社会的发展与人类利用太阳能的效率息息相关。人类文明想要更高级更繁荣，就必须越好地利用太阳能效率。根据“卡诺循环效率”，如何尽最大可能地吸收太阳的能量？这是我们人类、光伏产业、所有同仁的一个奋斗目标。至少当我们这一代人离开这个世界时，是否能够把光电转换效率低成本、大规模化，不能有任何稀有元素。未来人类用能一定要便宜过现代用能，就要能像现在用自来水一样，要这么便宜。否则人类不会更加幸福，我们也没办法实现星际旅游。大家一起努力，朝着百分之九十五的“卡诺极限效率”目标前进。

光伏治沙：蓝黄交织的绿色奇迹 𐟌🰟’ኰŸŒ🰟’ᠥ…‰伏治沙是什么？在太阳能领域领先全球的中国，创造了一种全新的治沙模式——光伏治沙。简单来说，就是在沙漠中安装光伏板发电，同时利用光伏板下的空间种植适合沙漠环境的植物，逐步恢复沙漠生态，甚至还能养羊、耕种。 𐟌🰟’ᠥ…‰伏发电如何治沙？光伏电站的建设采用了柱桩和桩基，通过强拉拔力稳定自身，增大了与沙子的接触面积，增强了沙层的稳定性，达到固结沙土的效果。光伏板能够吸收太阳光线，遮挡日照，减少水分蒸发，加上清洗光伏板时喷洒的水分，能有效促进植被生长。通过光伏与种植的结合，不仅可以增强光伏系统的稳定性，还能极大改善治沙区域的“小气候”，从而有效地减轻干热风、沙尘暴等自然灾害。 𐟌🰟’ᠥ†…蒙古的光伏治沙实践内蒙古的蒙西基地库布其200万千瓦光伏治沙项目，通过铺设沙障、板下种植、外围防护“三大法宝”，成功驯服了沙漠。一排排光伏板不仅阻挡了风沙，还呈现出绿草相伴、牛羊相依的美景。 𐟌🰟’ᠥ…‰伏发电的新创意光伏发电是利用半导体材料的光伏效应将光能直接转换为电能的一种技术。例如，双动力太阳能船，在阳光晴朗的日子，将船只放在水中，打开“太阳能”档开关，它便可在水面全速划行。如果遇上天气不佳的日子，也别担心，系统配有“电池”档开关，照样能在水里跑得顺溜。 𐟌🰟’ᠥ…‰伏治沙的背景知识 1839年，19岁的法国人贝克勒尔做物理实验时，发现了“光生伏特效应”。直到1930年，郎格首次提出用“光伏效应”制造太阳能电池，使太阳能变成电能。 𐟌🰟’ᠧ𛓨תּ光伏治沙不仅是一种创新的治沙模式，更是人类与自然和谐共处的典范。通过光伏与种植的结合，不仅提高了土地的价值，还保护了环境，真是一个“双赢”的好策略。

𐟌ž阳光电池片探秘𐟔 𐟤”你是否好奇阳光电池片是如何将太阳能转化为电能的？让我们一起揭开它的神秘面纱！𐟒ኊ𐟌ž晶体硅太阳电池片，是光电效应的半导体神器。它拥有P-N结，正负极能将太阳辐射能转换成电能。𐟒ꊊ𐟔쥤꩘𓧔𕦱 发电的原理，简单来说，就是基于半导体的光生伏特效应。当阳光照在半导体p-n结上，会形成新的空穴-电子对。这些电子和空穴在p-n结内建电场的作用下，分别流向不同的区域，接通电路后就形成了电流。𐟒劊𐟔硅太阳电池虽然有其特性，如电极易氧化、耐候性差等，但它的工作电压稳定，且单片功率适中。而且，通过将电池片组合成组件，我们可以更好地利用和保护这些电池片。𐟒– 𐟒᧎𐥜诼Œ你是不是对阳光电池片有了更深入的了解呢？让我们一起期待它在未来能源领域的应用吧！𐟌Ÿ

𐟌ž光伏发电全解析𐟔Œ 光伏发电，你了解多少？𐟤”这是一种利用光伏电池的光生伏特效应，直接将太阳辐射能转化为电能的神奇系统！𐟒ኊ想象一下，当阳光洒在太阳能电池上，光子与电子在硅材料中舞动，形成电流，电能就这样诞生了。𐟌ž✨无需燃料，静谧且环保，简直是能源界的清道夫！𐟒ꊊ光伏系统分为两大类：独立和并网。偏远地区或无电网的地方，独立光伏系统大放异彩；而并网系统则与电网携手，多余的电能轻松输送回电网。𐟔Œ𐟌 优点多多：清洁、可再生、低成本运行...但也有小缺点哦，比如天气、地理位置和日照时间会影响发电效率。𐟘…初始投资也相对较高，但技术进步和成本降低让光伏发电越来越亲民！𐟎‰ 现在，光伏发电在全球范围内大放异彩，从交通到家庭灯具电源，无所不在！𐟌各国政府也纷纷推动，为光伏产业提供了广阔的政策和市场空间。𐟌Ÿ 总之，光伏发电作为清洁、可再生的能源技术，正逐步成为未来能源的主角！你准备好迎接这场能源革命了吗？𐟚€𐟒–

𐟌ž 太阳能发电板：从原理到应用 𐟌᯸ 𐟔 太阳能发电板的核心原理：太阳能发电板利用半导体的光生伏特效应，将太阳光直接转化为电能。其主要组成部分包括太阳电池板（组件）、控制器和逆变器，这些部件由电子元器件构成。 𐟌Ÿ 太阳能发电的优点：环保：不产生温室气体和其他污染物，对环境友好。可再生：太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源。低维护成本：系统安装完成后，后期维护相对简单，成本较低。广泛应用：适用于家庭、工业、农业、商业等多个领域。 𐟓‰ 效率影响因素：光照强度和角度：阳光越强烈、直射角度越好，发电效率越高。温度：高温会降低光伏组件的发电效率。灰尘和阴影：组件表面的灰尘和阴影会遮挡阳光，降低发电量。 𐟏 安装注意事项：屋顶承重：确保屋顶能够承受光伏组件的重量。朝向和角度：根据当地的纬度和太阳位置，选择合适的朝向和角度以获取最大的光照。防水处理：安装过程中要做好防水措施，防止屋顶渗漏。 𐟓ˆ 发展趋势：成本降低：随着技术进步和规模扩大，光伏发电的成本在不断下降。效率提升：新型材料和技术的应用，不断提高光伏组件的转换效率。与储能结合：与储能系统相结合，实现更稳定的电力供应。希望这些信息能帮助您更深入地了解太阳能发电板的工作原理和应用前景！

TOPCon电池：光伏行业的明日之星？ 𐟌ž 光伏行业的最新动态：TOPCon电池结构与特点 𐟌ž TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触）电池，采用N型结构，相较于传统的PERC电池，增加了隧穿层，这一层由1-2nm的超薄SiO2和100nm的掺杂多晶硅层组成，形成背面的异质结结构。 𐟌Ÿ 优点：转换效率高：TOPCon电池的转换效率比PERC更高，达到24.7%。兼容性强：能够与现有的PERC产线兼容，便于企业升级。 𐟚砧𜺧‚𙯼š 升级压力：产线需要持续升级。工艺复杂：工艺较为复杂，良率相对较低。 𐟔 HJT电池的结构与特点 𐟔 HJT（hetero-junction with intrinsic thin-layer，本征薄膜异质结）电池，基于光生伏特效应，P-N结由非晶硅（a-Si）和晶体硅（C-Si）材料形成异质结。 𐟒ᠤ𜘧‚𙯼š 结构对称：低温工艺，易于实现薄片化。高开路电压：转换效率高。无LID和PID效应：稳定性好。工艺简洁：相较于TOPCon更简洁。 𐟒𐠧𜺧‚𙯼š 成本较高：单W成本相比TOPCon更高。 𐟓Š TOPCon与HJT的经济性对比 𐟓Š 将PERC、TOPCon、HJT三种技术路线进行对比，可以得出TOPCon和HJT均较当前PERC具备理论经济性（转换效率带来的溢价高于成本端的提升幅度），且TOPCon单W成本提升幅度小于HJT，目前TOPCon较HJT具有经济性。 𐟏�OPCon电池的布局情况 𐟏튊截至2022年8月8日，TOPCon电池的布局情况如下：晶科能源：在安徽合肥、浙江海宁尖山分别投产TOPCon一期项目，产能规模均为8GW，目前已满产。下半年计划扩建合肥二期和尖山二期项目，年底国内产能有望达到35GW。晶澳科技：预计在年底实现6.5GW的TOPCon电池产能。计划投入26.22亿元建设“扬州10GW高效电池项目”。中来股份：已建成2.1GWLPCVD工艺的TOPCon1.0产线，以及年产1.5GWN型单晶双面TOPCon电池项目，现有产能3.6GW。计划在山西综政区分期建设年产16GW高效单晶N型TOPCon电池智能工厂项目。一道新能源：目前已建成6GW的N型TOPCon电池产能，预计2022年底产能将达到20GW。钧达股份：安徽滁州一期8GWN型TOPCon电池生产线将于2022年6月投产并于年内达产。润阳股份：计划于2022年下半年建成10GWTOPCon电池生产线。协鑫集成：公布在乐山投建10GW高效TOPCon电池项目。天合光能：宿迁8GWTOPCon电池项目将于2022年下半年投产。大恒能源：与安徽湖经济开发区管委会正式签约“大恒能源5GWTOPCon电池+组件智造基地项目”。正泰新能源：海宁4GWN型TOPCo1电池项目于2022年6月正式启动。无锡尚德：2GIPCOn电池项目已投产出片。苏州潞能：启动1GWOPCo1电池项目，预计2022年内达产。通威股份：于2021年开启TOPCon电池量产中试，目前1GWTOPCon电池已顺利投产。聆达股份：规划投资5G210mm容182mmTOPCCN电池智能工厂。 𐟒᠈JT与TOPCon的投资额对比 𐟒ኊHJT单GW投资额较高，约为3.5-4.0亿元。主要玩家包括迈为股份（HJT整线设备供应商）、钧石能源（HJT整线设备供应商）、捷佳伟创（HJT整线设备供应商）、理想能源（PECVD）、金辰股份（PECVD）、帝尔激光（激光转印设备）。

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