太阳能电池烧结炉的能耗分析及节能措施仿真研究

随着光伏能源发展进入成熟市场阶段,降低生产成本才能立于不败之地,同时国家制定节能减排目标,这些都对工业热工设备的节能降耗提出了更高要求。针对目前太阳能电池烧结炉能耗过高的问题,分析了晶硅电池烧结炉体加热机理,并采用ANSYS有限元仿真的方法对晶硅电池烧结炉加热过程进行数值模拟,根据理论分析和数值仿真结果,提出通过优化保温层特性、减少有效加热空间等措施,能达到降低能耗、节省成本的目的。     

新型高效晶硅电池制造工艺进展与应用前景

新型高效电池是目前太阳能电池发展的方向。在简述太阳能光伏发电原理和传统晶硅太阳能电池成熟的制造工艺的基础上．结合对制约太阳能电池发展的转换效率提升与生产成本下降两大因素的分析,探讨了近年来新型高效电池制造工艺与技术的进展与产业化应用前景。     

硅基薄膜太阳电池研究进展

硅基薄膜电池主要包括氢化非晶硅电池、氢化微晶硅电池、多晶硅薄膜电池以及硅薄膜叠层电池.本文归纳了硅基薄膜材料和器件的微观结构、光学和电学特性,讨论了硅基薄膜电池性能的优化设计,并介绍了近期的研究进展情况,比如,氢化非晶硅抗反射涂层、晶粒为几个纳米的微晶硅材料、中间插入反射层的新型叠层电池结构以及具有高稳定性的多晶硅薄膜电池CSG.     

低压扩散机理及其对扩散方阻均匀性的影响研究

传统的太阳能电池扩散工艺采用常压扩散,随着高效晶硅电池的发展,扩散结深的不断变浅,常压扩散已难以满足晶体硅太阳能电池高效、低成本发展的技术要求。低压扩散通过在反应管内提供低压工艺环境,提升扩散制结的性能。对低压扩散机理进行了详细分析,从扩散分子自由程、掺杂原子分压比和气场均匀性等方面详细分析了低压扩散对高方阻均匀性的影响关系。采用新型低压扩散炉进行工艺实验测试,结果表明,低压扩散在可达到扩散方阻目标值110Ω时更好的均匀性,载片量较常压扩散大幅度提升,具有无可比拟的生产优势,是未来扩散技术的主要发展方向。     

薄晶硅太阳电池的研究进展

薄晶硅太阳电池减少硅材料厚度不仅能降低材料消耗和电池成本,还可以赋予其一定的柔韧性,拓展其在可穿戴设备、建筑光伏一体化等领域的潜在应用,成为目前太阳电池领域的研究热点。近年来的研究工作多集中在通过纳米图案化结构、等离激元效应等途径增强薄晶硅对太阳光,尤其是长波长太阳光的吸收,以弥补硅吸收层薄化后引起的吸光能力不足的问题。本文将侧重从图案化纳米结构、等离激元效应增强薄晶硅电池的光吸收性能、薄晶硅太阳电池电学性能的优化、新型薄晶硅太阳电池等方面,对薄晶硅太阳电池的发展现状进行阐述。     

N 型背接触晶硅太阳电池前表面场研究

利用 Silvaco 公司的 Athena 工艺仿真软件和 Atlas 器件仿真软件,对 N 型插指背结背接触(InterdigitatedBack Contact,IBC)晶硅太阳电池普遍采用的前表面场（FSF）结构进行研究,详细分析了 IBC 晶硅电池 FSF 表面掺杂浓度及扩散深度对电池性能的影响。结果表明：具有不同表面掺杂浓度和扩散深度的 FSF 对 IBC 晶硅太阳电池短路电流密度(Jsc)、开路电压(Voc)和填充因子(FF)产生显著影响,从而影响电池的转换效率(Eff)。具有较低表面浓度、深扩散 FSF 结构的 IBC 晶硅太阳电池可获得较高转换效率,当表面掺杂浓度为 5×1017cm–3时,电池转换效率Eff最高,且随 FSF 扩散深度增加略有增加,最高转换效率可达 22.3%。     

高方阻密栅电池发射结方阻的优化

主要介绍了晶体硅太阳电池光电转换效率的工艺优化,特别是对高发射结方阻方面,以及后道工序中如何使之适应高方阻工艺。在高方阻方面主要采用了深结高方阻,这主要是从工艺稳定性方面考虑。通过一系列工艺的优化及大量实验,获得了高达635 mV的开路电压,5.817 A的短路电流,均值18.67%的电池效率。     

体缺陷性质对晶硅电池暗 I-V 特性的影响

采用有限差分法等方法研究了晶硅材料体内不同类型缺陷对晶硅电池暗I-V特性的影响。研究表明:晶硅电池暗I-V特性的自然对数曲线可分为三个基本区域;随受主型、施主型和复合中心型缺陷密度的增加,电池的开路电压、短路电流、填充因子和效率等参数均发生退化;在反向偏压下,受主型缺陷的密度增加,不会引起不同偏压下晶硅电池暗电流的明显变化,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会引起各偏压下晶硅电池暗电流出现明显变化;在正向偏压下,受主型缺陷可很好地保持晶硅电池暗I-V特性曲线基本性质,但施主型和复合中心型缺陷密度大于某阈值时,会导致晶硅电池暗I-V特性曲线的性质发生明显变化。     

与HBT工艺兼容的新型负阻器件的研制与分析

在HBT工艺基础上,通过对器件结构的特殊设计,研制出了一类新型三端负阻器件,其恒压控制型负阻的PVCR大于800,并伴有恒流控制型负阻。通过atlas器件模拟软件进行模拟后对其物理机制进行了解释。该器件既能保持HBT高频、高速的特点,又具有负阻、双稳、自锁等特性,同时与普通台面HBT工艺兼容,易于集成,是一种具有研究和应用价值的新型负阻器件。     

晶硅太阳能电池项目落户安徽

日前,新余吉阳控股股份有限公司签约总投资50亿元的高效晶硅太阳能电池项目落户安徽天长。据了解,此次在安徽天长建设年产能1920 MW高效晶硅太阳能电池生产线项目,占地面积约700亩,将在天长建成大规模、低成本、高效率的太阳能电池板生产基地及工艺、设备研发中心和一所光伏学院。该项目一期将于2010年12月     

晶体硅太阳电池烧结工艺优化

金属电极与硅的接触电阻是影响太阳电池填充因子和短路电流进而影响光电转换效率的重要因素之一。首先对晶体硅太阳电池的烧结工艺进行了优化,利用平台式烧结温度曲线代替陡坡式烧结温度曲线。然后,采用Core Scan方法测试工艺优化前后晶体硅太阳电池丝网印刷烧结银电极与硅之间的接触电阻Rc,并测试了工艺优化前后电池片的IV特性。数据显示烧结工艺优化后可减小银电极与硅的接触电阻,从而提高了太阳电池的光电转化效率。平台式烧结温度曲线更适用浅结高方阻的电池结构。     

电阻炉温度控制系统设计

温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一,而在传统的电阻炉控制系统中,温度控制起着至关重要的作用,但因其纯滞后、非线性等诸多因素,导致了调节时间长、控制精度低,成为电阻炉工作的干扰因素,不仅影响其工作效率,也给工业生产带来了极大不便.单片机的诞生改变了设计理念,电路设计简单、精度高等优势使得单片机在控制系统中,尤其是温度控制中得到了长足发展.文中采用单片机为温度控制器,应用数字PID算法对其进行调试.并就温度检测,温度控制,功率放大等进行了设计,控制系统的精度达到了工业生产的要求.     

多晶硅提纯电子束熔炼炉高压电源的研究

利用电子束熔炼炉制备提纯多晶硅,是一种新型且已成功应用到工业生产中的制备方式,其具有制备效率高、对环境无污染、节约能源等优点。结合电子束熔炼炉高压电源控制器的特点与目前存在的缺点,提出一种利用可控电抗器调压的电源控制方案,并介绍了工作原理及电路特点。实验表明,该控制方式能精确地调节输出电压,其本身还具有自然限流特性,且达到了性能指标。整个系统稳定可靠,克服了传统的晶闸管交流移相调压控制方式的诸多缺点,其还具有输入内阻小、短路内阻大、功率因数及运行效率高、对电网无“公害”等优点。     

基于Siemens PLC的烧结炉温度控制系统设计

烧结炉是硬质合金加工生产过程中重要的生产设备,也是一个时变、非线性和较大滞后的系统.本文针对某硬质合金厂的技术改造,设计了一套烧结炉的温度控制系统,本系统以Siemens PLC为基础,采用Fuzzy和PID混合控制的方式实现.运行实践表明,温度误差在允许的范围内,系统运行稳定.     

模糊控制在烧结炉温控系统中的应用

为提高烧结质量,满足现代工业生产工艺需求,以先进的自动化控制设备为核心,以基于友好的人机界面为交流窗口,采用智能控制技术来控制烧结炉运行的烧结工艺正逐步显示出其优良的特性与强大便捷的操作功能。阐述了几种烧结炉温控方式,并在此基础上提出和设计了一种基于模糊PID控制的新方法来控制烧结炉炉温。     

真空烧结与隧道炉烧结工艺的应用比较

摘要：针对功率芯片组装热阻小、可靠性高的技术要求,通过试验和生产验证,将真空烧结工艺与隧道烧结炉工艺进行对比,证明真空烧结工艺可以解决生产中存在的空洞较多和热阻较大的质量问题。     

Microwave sintering process model.

In order to simulate and optimize the microwave sintering of a silicon nitride and tungsten carbide/cobalt toolbits process, a microwave sintering process model has been built. A cylindrical sintering furnace was used containing a heat insulating layer, a susceptor layer, and an alumina tube containing the green toolbit parts between parallel, electrically conductive, graphite plates. Dielectric and absorption properties of the silicon nitride green parts, the tungsten carbide/cobalt green parts, and an oxidizable susceptor material were measured using perturbation and waveguide transmission methods. Microwave absorption data were measured over a temperature range from 20 degrees C to 800 degrees C. These data were then used in the microwave process model which assumed plane wave propagation along the radial direction and included the microwave reflection at each interface between the materials and the microwave absorption in the bulk materials. Heat transfer between the components inside the cylindrical sintering furnace was also included in the model. The simulated heating process data for both silicon nitride and tungsten carbide/cobalt samples closely follow the experimental data. By varying the physical parameters of the sintering furnace model, such as the thickness of the susceptor layer, the thickness of the allumina tube wall, the sample load volume and the graphite plate mass, the model data predicts their effects which are helpful in optimizing those parameters in the industrial sintering process.     

氮化铝陶瓷烧结炉温度均匀性对烧结产品质量影响的研究

氮化铝陶瓷是近年来广受关注的一种新型陶瓷材料,是剧毒氧化铍的替代材料,其在高功率电子领域有着相当广泛的应用前景,但是氮化铝陶瓷是难烧结的非氧化物陶瓷,陶瓷的烧结对氮化铝陶瓷性能的影响非常大,尤其是在氮化铝陶瓷批量生产过程中,陶瓷烧结炉的温度不均匀,将导致陶瓷性能的巨大差异。简要介绍了氮化铝陶瓷烧结炉温度均匀性对烧结产品质量的影响。     

用双温点立式炉烧成高性能PTCR陶瓷的工艺

以程控交换机过电流保护用高性能陶瓷ＰＴＣＲ元件作烧成对象，研究了应用自动连续式高温电阻炉对高性能陶瓷ＰＴＣＲ元件实施规模生产的工艺。调整双温点自动高温电阻立式炉的温度和下降传动速度可方便地得到合理的烧成曲线，改善ＰＴＣＲ材料的性能参数，并保证高的成品率和性能一致性。     

晶体硅太阳能电池烧结工艺用炉体热功率设计

介绍太阳电池的原理及烧结工艺,通过研究烧结工艺与前道工序的关联因素,结合烧结工艺对温度曲线的要求,确定烧结炉的内部结构及温区分布,最后利用热工理论计算,得出炉体功率分布,找到最佳的烧结工艺状态,进而确定炉体的设计关键参数。