太阳电池加工技术问答(第二版)电子书

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第二版前言

第一版前言

第1章　有关能源和太阳能方面的基础知识

1-1　什么是能源？当前能源存在的主要问题是什么？

1-2　什么是太阳能？太阳能具有哪些优势？

1-3　太阳的构造是怎样的？太阳能的资源有多少？

1-4　到达地球的太阳能是多少？

1-5　什么是光？什么是辐射光谱？

1-6　什么是日照强度？什么是日照量？

1-7　什么是太阳常数？太阳常数是多少？

1-8　太阳辐射有什么规律？我国哪些地区太阳辐射量大？

1-9　太阳能能量的转换方式有几种？太阳能发电的方式有几种？

第2章　半导体的基础知识

2-1　什么是半导体？半导体有哪些独特性能？

2-2　半导体材料的种类有多少？

2-3　什么是电阻率？什么是电导率？

2-4　半导体与（金属）导体有什么不同？

2-5　为什么半导体的导电不如导体？

2-6　杂质在半导体中有什么作用？

2-7　什么是纯度？

2-8　什么是3N？什么是ppb？

2-9　为何采用硼含量来表示纯度？为何采用测量电阻率来测定纯度？

2-10　半导体中的杂质可分为哪两类？电中性杂质对半导体有哪些作用？

2-11　杂质在半导体的晶格中占什么位置？

2-12　什么是载流子？什么是带正电的载流子？

2-13　什么是载流子浓度？

2-14　什么是载流子迁移率？

2-15　什么是载流子复合？什么是平衡状态？什么是寿命？

2-16　什么是多数载流子？什么是少数载流子？

2-17　什么是P型半导体？什么是N型半导体？

2-18　什么是P-N结？P-N结是怎样形成的？

2-19　P型和N型半导体独立存在时是怎样的情况？形成P-N结后又是怎样的情况？

2-20　什么是P-N结的单向导电性？

2-21　什么是光生伏特效应？

2-22　什么是漂移电流？什么是扩散电流？

2-23　什么是P-I-N结？

2-24　半导体是怎样导电的？

2-25　什么是本征半导体？什么是杂质半导体？

2-26　什么是正离子？什么是负离子？

2-27　什么是电子云？什么是自由电子？

2-28　什么是共价键？什么是空穴？

2-29　什么是能级？什么是能带？

2-30　什么是禁带？什么是价带、导带和满带？

2-31　为什么说电子在满带中是不能导电的？为什么说电子在导带中是可以导电的？

2-32　导体、半导体和绝缘体的能带有什么不同？

2-33　什么是浅能级杂质？什么是深能级杂质？

2-34　什么是分凝系数？

2-35　什么是偏析提纯法？

2-36　什么是晶体缺陷？什么是位错？

2-37　什么是晶胞？什么是各种晶系与晶格？

2-38　什么是霍尔效应？

第3章　太阳能光伏电池的基础知识

3-1　什么是太阳能光伏电池？太阳能光伏电池有几种类型？

3-2　太阳能光伏电池是什么时候发明的？它的发展历史是怎样的？

3-3　太阳能光伏发电有哪些优点？太阳能光伏发电的前景如何？

3-4　怎样来分辨太阳能光伏电池是用哪种材料制造的？

3-5　用不同材料制造的太阳能光伏电池有哪些特点？

3-6　太阳能光伏电池除了用于人造卫星等及日常生活的小型电子产品外，还可用于哪些方面？

3-7　太阳能光伏电池是怎样发电的？

3-8　单晶硅太阳能光伏电池的主要结构是怎样的？

3-9　什么是等效电路？

3-10　什么是照度特性？太阳能光伏电池的照度特性是怎样的？

3-11　什么是太阳能光伏电池的转换效率？怎样计算？

3-12　太阳能光伏电池的光谱特性是怎样的？

3-13　太阳能光伏电池能吸收紫外线吗？

3-14　太阳能光伏电池的温度特性是怎样的？

3-15　目前太阳能光伏电池的效率是怎样的？

3-16　影响太阳能光伏电池转换效率的主要因素有哪些？

第4章　有关硅材料的基础知识

4-1　为什么说硅占据电子半导体材料当之无愧的“第一把交椅”？

4-2　什么是硅？硅有什么性质？

4-3　何谓非晶硅？何谓单晶硅？何谓多晶硅？

4-4　何谓工业硅？

4-5　工业硅是怎样生产的？

4-6　对工业硅有什么要求？

4-7　什么是微晶硅？

4-8　为何太阳能光伏电池多以硅为原料？

4-9　什么是硅石？

4-10　什么是石英粉？

4-11　什么是白炭黑？

4-12　硅材料的电阻与纯度有何关系？

4-13　什么是太阳能级多晶硅？

4-14　原子的基本结构是怎样的？

4-15　为什么说硅是四族元素？

第5章　硅烷、三氯氢硅、二氯二氢硅和四氯化硅的生产

5-1　什么是硅烷？

5-2　硅烷是怎样制备的？

5-3　硅化镁是怎样制备的？

5-4　工业硅是怎样选择与处理的？

5-5　对生产四氯化硅所用的氯是怎样处理的？

5-6　四氯化硅是怎样制备的？

5-7　对制备三氯氢硅所用的氯化氢是怎样处理的？

5-8　什么是三氯氢硅？三氯氢硅是怎样制备的？

5-9　什么是固定炉？什么是沸腾炉？

5-10　一般四氯化硅和三氯氢硅中有哪些伴随物？

5-11　什么是二氯二氢硅？二氯二氢硅是怎样生产的？

5-12　何谓沸点？何谓饱和蒸气、饱和蒸气压？

5-13　何谓物理提纯？何谓化学提纯？

5-14　何谓易挥发组分？何谓难挥发组分？何谓低沸点、高沸点？

5-15　何谓回流比？

5-16　何谓理论塔板？何谓塔的全流量？

5-17　何谓液泛现象？何谓液泛温度？

5-18　什么是精馏法？

5-19　精馏塔有哪几种？

5-20　什么是填料塔？

5-21　什么是筛板塔？

5-22　怎样区分精馏中的三个组分？四氯化硅或三氯氢硅是怎样精馏的？

5-23　四氯化硅的颜色太重是什么原因？

5-24　什么是吸附提纯法？

5-25　精馏塔中的爆响是怎么回事？

5-26　什么是湿氮去磷法？

第6章　多晶硅的制备

6-1　什么是物理法和化学法？常见的提纯方法有哪几种？

6-2　多晶硅的传统生产方法有几种？

6-3　什么是四氯化硅氢还原法？

6-4　什么是改良西门子法？它的优缺点是什么？

6-5　什么是硅烷裂解法？

6-6　什么是三氯氢硅和四氯化硅混合源生产多晶硅的方法？

6-7　什么是多晶硅和石英玻璃联合制备法？

6-8　多晶硅和石英玻璃的联合制备法有哪些优点？

6-9　三氯氢硅合成的尾气是怎样回收的？

6-10　还原炉尾气中的氢气、四氯化硅和三氯氢硅是怎样回收的？

6-11　什么是干法回收？

6-12　四氯化硅加氢是怎么回事？

6-13　一种没有四氯化硅排放的多晶硅生产法是怎么回事？

6-14　四氯化硅和三氯氢硅的氢还原的温度是多少？

6-15　还原炉的启动方法有几种？

6-16　有几种吸附方法？

6-17　什么是还原炉？

6-18　在多晶硅生产中对氢气的纯度有哪些要求？

6-19　什么是流化床？

6-20　什么是铸造多晶硅？

6-21　用于拉制单晶硅的多晶硅材料一般为什么形态？

6-22　为何说多晶硅是光伏产业大厦的基石？

6-23　什么是还原炉节能器？

6-24　什么是夹层？

6-25　什么是冶金法生产太阳能级多晶硅？

6-26　什么是气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅？

6-27　生产多晶硅最难去除的是哪种杂质元素？

6-28　什么是多晶硅的物理生产法？

6-29　多晶硅物理生产法的工艺流程是怎样的？

6-30　生产多晶硅为何要对原料进行粉碎和酸洗？

6-31　什么是炉外精炼？

6-32　物理法生产多晶硅为何要真空冶炼？

6-33　什么是干法冶金？什么是湿法冶金？

第7章　单晶硅的制备

7-1　什么是单晶硅？单晶硅的生产方法有哪几种？

7-2　直拉法是怎样制造单晶硅的？

7-3　什么是区熔提纯法？区熔提纯法有哪些优点？哪些材料不宜采用区熔提纯法？

7-4　什么是悬浮区熔法？

7-5　悬浮区熔法生长单晶有什么优缺点？

7-6　有分解压的材料怎么拉单晶？

7-7　什么是液封直拉法？

7-8　掺杂方法有哪几种？

7-9　拉单晶时会出现哪些不正常现象？

7-10　直拉法和区熔法生产单晶硅各有哪些缺点？

7-11　单晶硅是必须要以多晶硅为原料吗？

7-12　直拉单晶炉中的晶体和坩埚是怎样旋转的？坩埚里的固液界面是怎样变化的？

7-13　什么是直拉单晶炉？什么是区熔单晶炉？

7-14　什么是基磷？什么是基硼？

7-15　单晶硅中都含有哪些杂质？

7-16　氧杂质对单晶硅有什么影响？什么是内吸杂工艺？

7-17　碳杂质对单晶硅有什么影响？

7-18　金属杂质对单晶硅有什么影响？

7-19　单晶硅中有哪些缺陷？

7-20　单晶硅中的位错对太阳能光伏电池有何影响？怎样避免产生位错？

7-21　晶体旋转和坩埚旋转对单晶生长界面有何影响？

7-22　为使单晶生长界面尽量平坦，在拉晶时采取哪些措施？

7-23　直拉单晶生长界面为什么出现凸、平、凹变化？

7-24　在直拉单晶整个生长过程中，热传输方式如何变化？

7-25　哪些因素影响硅单晶径向电阻率均匀性？为了使径向电阻率均匀，可采取哪些方法？

7-26　哪些因素影响硅单晶纵向电阻率均匀性？如何使硅单晶电阻率均匀？

7-27　什么是温度振荡？如何消除温度振荡？

7-28　如何防止产生硅跳、挂边和搭桥？一旦出现如何处理？

7-29　什么是籽晶？什么是石英坩埚？

7-30　什么是真空？什么是真空度？

第8章　太阳能光伏电池的生产工艺

8-1　太阳能光伏电池是用石头生产的吗？晶硅太阳能光伏电池的生产主要包括哪些部分？

8-2　什么是晶体硅片？晶体硅片与太阳能光伏电池片有什么区别？

8-3　单晶硅片是怎样生产的？多晶硅片是怎样生产的？

8-4　晶体硅太阳能光伏电池片是怎样生产的？

8-5　什么是绒面结构？绒面是怎样制作的？

8-6　单晶硅太阳能光伏电池的P-N结是怎样制备的？

8-7　什么是铝背场？铝背场是怎样制备的？

8-8　金属电极是怎样制备的？

8-9　什么是减反射层？减反射层是怎样制备的？

8-10　多晶硅太阳能光伏电池有哪些优缺点？

8-11　多晶硅铸锭炉是生产多晶硅的吗？为什么说多晶硅铸锭炉对硅也有提纯作用？

8-12　为什么说太阳电池的“祖先”是硅二极管？

8-13　什么是熔铸法？什么是印带法？

8-14　单晶硅棒是怎样变成硅片的？

8-15　我国的多丝切割技术和抛光技术已达到何种水平？

8-16　配制切割料浆应该注意的事项有哪些？线切割硅片上的线痕是怎么形成的？

8-17　什么是外延？

8-18　外延生长工艺有什么新的进展？

8-19　什么是扩散？

8-20　什么是离子注入？

8-21　什么是氧化？

8-22　什么是薄膜太阳能光伏电池？

8-23　太阳能光伏电池生产为何要检测？太阳能光伏电池的生产都有哪些检测？

8-24　什么是电致发光？

第9章　太阳能光伏电池组件与发电系统

9-1　什么是太阳能光伏电池组件？

9-2　什么是太阳能光伏电池的失配？失配的原因有哪些？失配有哪些危害？

9-3　什么是热岛效应？

9-4　太阳能光伏电池片是怎样串联的？怎样并联的？

9-5　太阳能光伏电池组件上的电池片是怎样连接的？

9-6　电池组件与电池组件怎样连接？

9-7　太阳能光伏电池组件的功能是什么？太阳能光伏电池组件的封装方法有哪几种？

9-8　对太阳能光伏电池组件的基本要求是什么？

9-9　什么是环氧树脂胶封装？环氧树脂胶封装的具体方法是怎样的？

9-10　什么是透明PET层压板封装？透明PET层压板封装有哪些特点？

9-11　什么是钢化玻璃封装？

9-12　除了上述常规的太阳能光伏电池组件之外，还有哪些新式的组件？

9-13　什么是面板玻璃？

9-14　什么是EVA胶膜？

9-15　什么是TPT背板？

9-16　太阳能光伏电池组件的生产工艺是怎样的？

9-17　太阳能光伏电池片手工焊接的具体工艺是怎样的？

9-18　什么是太阳能光伏电池发电系统？

9-19　太阳能光伏电池发电系统有哪几种？

9-20　什么是太阳能光伏电池的直流发电系统？

9-21　什么是太阳能光伏电池的交流发电系统？

9-22　什么是并网太阳能光伏发电系统？并网光伏发电系统的优势有哪些？

第10章　有关其他材料的性质及制造

10-1　制造太阳能光伏电池都用什么材料？

10-2　什么是氢气？氢气有哪些用途？氢气是怎样生产的？

10-3　什么是氯气？氯气有哪些用途？氯气是怎样生产的？

10-4　什么是氯化氢？氯化氢有哪些用途？氯化氢是怎样生产的？

10-5　什么是氧气？氧气有哪些用途？氧气是怎样生产的？

10-6　什么是氮气？氮气有哪些用途？

10-7　什么是氩气？氩气有哪些用途？

10-8　氢气是怎样净化的？

10-9　什么是钯膜？什么是钯管？

10-10　什么是变压吸附法？

10-11　什么是硅胶？什么是分子筛？

10-12　氯碱工业的副产品氢气能用来生产多晶硅吗？氯碱氢气怎样净化？

10-13　氮气是怎样生产的？

10-14　氮气中的氧是怎样除掉的？氮气中除氧后为何还要通过分子筛处理才可以用？

10-15　什么是天然水？什么是纯水？

10-16　什么是蒸馏水？

10-17　什么是去离子水？

10-18　什么是纯水？什么是高纯水？

10-19　什么是石英玻璃？

10-20　什么是天然石英玻璃？什么是合成石英玻璃？

10-21　石英玻璃在太阳能光伏工业中有何用处？

10-22　什么是析晶？怎样来防止石英玻璃析晶呢？

10-23　什么是砷化镓？

10-24　什么是氮化镓？

10-25　什么是碳化硅？

10-26　什么是工业氢、超纯氢、高纯氢、纯氢？

10-27　各种行业对氢气有什么要求？

10-28　什么是不锈钢？“不锈”的原理是什么？

10-29　不锈钢为什么会有吸磁与不吸磁？

10-30　什么是304不锈钢？

第11章　有关用电的知识和电气设备

11-1　什么是电？什么是直流电？什么是交流电？

11-2　什么是电流强度？什么是电流密度？

11-3　什么是电阻？

11-4　什么是电能量？什么是电功率？

11-5　什么是电流的热效应？怎样计算电流的热效应？

11-6　什么是有功功率？什么是无功功率？什么是视在功率？

11-7　什么是功率因数？怎样才能提高功率因数？

11-8　怎样选择电阻炉电阻丝的直径？

11-9　什么是趋肤效应？为什么交变电流会产生趋肤效应？

11-10　什么是导体的欧姆电阻和有效电阻？

11-11　什么是电流透入深度？它有什么实际意义？

11-12　什么是可控硅？可控硅的工作原理是什么？

11-13　什么是整流和逆变？

11-14　还原炉为何要采用交流电加热？

11-15　何谓无触点开关？

11-16　多晶硅有怎样的导电特性？

11-17　还原炉的伏安特性是怎样的？

11-18　还原炉热载体的种类有哪几种？

11-19　用硅芯作为发热体为何要用高压电击穿？

11-20　钼丝炉有什么优点？

11-21　什么是短路电流和开路电压？

11-22　什么是峰值电流、峰值电压和峰值功率？

11-23　什么是填充因子？

第12章　有关环保节能的问题

12-1　为何要环保节能？

12-2　还原炉为何要用油冷却？

12-3　可以采用蒸汽冷却还原炉吗？

12-4　怎样采用热油制冷？

12-5　精馏塔怎么节能？

12-6　增加还原炉的硅棒数可以节能吗？

12-7　多晶硅生产为何要与石英玻璃联产？

12-8　为何要用还原尾气来生产白炭黑？

12-9　为何要用还原尾气来生产盐酸？

12-10　为何要用还原尾气来生产有机硅？

12-11　可以让四氯化硅与三氯氢硅一起进还原炉吗？

12-12　为何从还原炉排出的尾气首先要进入节能器？

12-13　为何还原炉的尾气最终还需用淋洗法处理后才可排放？

第13章　有关安全生产、事故防范与处理

13-1　在太阳能光伏电池的生产中为何非要强调安全生产呢？

13-2　氢气有哪些危险性？

13-3　氧气有哪些危险性？

13-4　三氯氢硅有哪些危险性？

13-5　四氯化硅有哪些危险性？

13-6　氢气设备对厂房有什么要求？

13-7　对四氯化硅合成和提纯厂房有什么要求？

13-8　对三氯氢硅合成和提纯厂房有什么要求？

13-9　对氢气净化厂房有什么要求？

13-10　对多晶硅氢还原厂房有什么要求？

13-11　对石英玻璃制砣厂房有什么要求？

13-12　对四氯化硅或三氯氢硅合成和提纯设备有什么要求？

13-13　对氢气净化设备有什么要求？

13-14　对多晶硅氢还原设备有什么要求？

13-15　对石英玻璃制砣设备有什么要求？

13-16　对氢气管道有什么要求？

13-17　对氧气管道有什么要求？

13-18　为什么氢气管路上要加阻火器？

13-19　为什么使用氢气的厂房不宜采用有井字梁的结构？

13-20　为什么使用氢气的厂房屋顶不宜采用机械排风？

13-21　为何多晶硅和外延生产厂房要上下都有通风口？

13-22　为什么硅烷的储存需要用高纯氮或氢稀释？

13-23　为什么三氯氢硅的储罐需要用水降温？

13-24　多晶硅生产中跑漏料该怎么办？

13-25　何谓气体置换？

13-26　为什么氧气阀门不能碰到油污？

13-27　电气设备发生火灾应采取怎样的灭火措施？

13-28　为什么四氯化硅跑漏时要用氨水去处理？

13-29　三氯氢硅操作应注意哪些问题？

13-30　什么是静电效应？

13-31　静电有哪些危害？怎样防止？

13-32　为何非要等还原炉、单晶炉降温后才能让产品出炉？

13-33　什么是石英化？

13-34　对于四氯化硅和三氯氢硅储运方面都有什么规定？

13-35　为什么氧气瓶在使用中要留有一定压力的余气？

13-36　为什么氢气、氧气瓶绝对不能混用？

第14章　有关对硅太阳能光伏电池生产工艺的改进及展望

14-1　多晶硅生产对环境有什么影响？如何改进？

14-2　多晶硅生产耗能为何高？如何改进？

14-3　怎样提高单位时间的厚度沉积速率？

14-4　加大硅芯直径对产率有什么影响？

14-5　加大硅棒的最终直径对产率有什么影响？

14-6　有哪些新式精馏方法？有哪些新式精馏塔？

14-7　为何说多晶硅生产厂最好建在氯碱工厂旁边？

14-8　为何说多晶硅生产厂最好建在大海中？

14-9　什么是带硅？目前有几种带硅的生产技术？

14-10　有可以替代硅的材料吗？

14-11　太阳能光伏电池的前景是怎样的？

参考文献