太陽電池模組製造與應用技術.ppt

太陽電池模組製造與應用技術 愛能有限公司 張耀升博士 目錄 導論 太陽電池材料種類 太陽電池模組製造 模組特性量測與分析 民生消費用模組製造與應用技術 發電用太陽電池模組製造與應用技術 複合型模組製造與應用技術 集光型模組製造與應用技術 能源之種類 傳統能源： 石化燃料(煤[230]、石油[45]、天然氣[60]) 水力 核能[鈾：75] 註：[ ] 為預估使用年限，單位--年 再生能源： 太陽能(太陽光發電、太陽熱能) 風力發電 生質能(廢棄物發電、沼氣發電、生質物轉化、生質物汽化發電…...) 地熱發電 小水力發電 海洋能(波浪發電、潮汐發電、海洋溫差) 太陽光發電(光伏發電, Photovoltaic, PV)之特點 1.太陽電池通常為一種固態半導體元件，將光能直接 轉換為(直流)電能，但本身不儲存能量。 2.太陽電池使用方便、無廢棄物、無污染、無轉動部 份、無噪音、可阻隔輻射熱、或可設計為半透光。 3.太陽電池模板壽命長久，可達二十年以上 。 4.太陽電池外型尺寸可隨意變化，應用廣泛(小至消費 性產品--如計算機，大至發電廠皆實用)。 5.發電量大小隨日光強度而變，可以輔助尖峰電力之 不足(併聯型)。 6.太陽電池未來與建築物結合，將可普及化。 太陽光發電系統之效益 總體效益： 經濟效益（偏遠離島、緊急發電成本投資回收效益） 環保效益（降低石化燃料發電之CO2、NOx、SOx污染） 節能效益（以自然能源替代石化燃料、建立自主能源） 社會效益（疏解尖峰、緊急救災用電之社會效益） 產業效益（創造高科技產業及就業機會） 太陽光發電之重要歷史 1956年第一個太陽電池製作成功。 1958年開始太空應用(GaAs)。 1970年開始太陽光發電系統地面應用(Si) (能源危機)。 1980年消費性薄膜太陽電池應用(a-Si, CdS/CdTe)。 1990年與公用電力併聯之太陽光發電系統技術成熟(Grid-Connected PV System, Si) (電力電子技術)。 1992年起歐、美、日各國推動太陽光發電系統之補助獎勵政策。 2000年建材一體型太陽電池應用(BIPV)。 太陽電池材料種類 Solar Grade silicon Demand 太陽電池模組製造 Silicon solar cell technology From Sand to Ingot process Product of solar cell Product of Solar module 太陽電池模組製造 From Sand to Ingot process Sand to wafer Poly silicon to Ingot 300mm diameter wafer CZ puller Product of Muti-Solar Ingot PROCESS 1. Crucible Preparation 2. Polysilicon Preparation 3. Ingot Casting 4. Ingot Sectioning 5. Ingot Wafering 6. Wafer Cleaning 7. Wafer Characterization EQUIPMENT Crucible Spray System, Kiln GTs Wet Station GT-DSS240? Furnace Band Saw or Wire Saw Wire Saw GTs Wet Station Resistivity Probe Product of Ingot Production of muticrystalline silicon wafer Product of Muti-Solar Ingot Band Saw and wafer Saw Product of solar cell PROCESS 1. Wafer Characterization 2. Surface Etch 3. Junction Formation 4. Edge Etch Plasma 5. Oxide Etch 6. AR Coating and Passivation 7. Metalization 8. Cell Characterization EQUIPMENT Resistivity Probe Etch Station Sprayer Belt Furnace Etch Station HF Etch Station PECVD Furnace Screen