光电效应的分类
光电效应分为:外光电效应和内光电效应。
内光电效应是被光激发所产生的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。
外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象。 在光的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象叫做外光电效应。
外光电效应的一些实验规律
a.仅当照射物体的光频率不小于某个确定值时,物体才能发出光电子,这个频率叫做极限频率(或叫做截止频率),相应的波长λ0叫做极限波长。不同物质的极限频率和相应的极限波长λ0 是不同的。
一些金属的极限波长(单位:埃): 铯 钠 锌 银 铂 6520 5400 3720 2600 1960 b.光电子脱出物体时的初速度和照射光的频率有关而和发光强度无关。这就是说,光电子的初动能只和照射光的频率有关而和发光强度无关。
c.在光的频率不变的情况下,入射光越强,相同的时间内阴极(发射光电子的金属材料)发射的光电子数目越多
d.从实验知道,产生光电流的过程非常快,一般不超过10的-9次方秒;停止用光照射,光电流也就立即停止。这表明,光电效应是瞬时的。
e.爱因斯坦方程:hν=(1/2)mv^2+I+W
式中(1/2)mv^2是脱出物体的光电子的初动能。金属内部有大量的自由电子,这是金属的特征,因而对于金属来说,I项可以略去,爱因斯坦方程成为 hυ=(1/2)mv^2+W 假如hυ<W,电子就不能脱出金属的表面。对于一定的金属,产生光电效应的最小光频率(极限频率) u0。由 hυ0=W确定。相应的极限波长为λ0=C/υ0=hc/W。 发光强度增加使照射到物体上的光子的数量增加,因而发射的光电子数和照射光的强度成正比。算式在以爱因斯坦方式量化分析光电效应时使用以下算式: 光子能量= 移出一个电子所需的能量+ 被发射的电子的动能代数形式: hf=φ+Em φ=hf0 Em=(1/2)mv^2 其中 h是普朗克常数,h = 6.63 ×10^-34 J·s, f是入射光子的频率,φ是功函数,从原子键结中移出一个电子所需的最小能量, f0是光电效应发生的阀值频率,Em是被射出的电子的最大动能, m是被发射电子的静止质量, v是被发射电子的速度
注:如果光子的能量(hf)不大于功函数(φ),就不会有电子射出。功函数有时又以W标记。这个算式与观察不符时(即没有射出电子或电子动能小于预期)。爱因斯坦因成功解释了光电效应而获得1921年诺贝尔物理学奖。
基于外光电效应的电子元件有光电管、光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。 当光照在物体上,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象。分为光电导效应和光生伏特效应(光伏效应)。
1 光电导效应
在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态,而引起材料电导率的变化。
当光照射到光电导体上时,若这个光电导体为本征半导体材料,且光辐射能量又足够强,光电材料价带上的电子将被激发到导带上去,使光导体的电导率变大。
基于这种效应的光电器件有光敏电阻。
2 光生伏特效应
“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次,是形成电压过程。有了电压,就像筑高了大坝,如果两者之间连通,就会形成电流的回路。
光伏发电,其基本原理就是“光伏效应”。太阳能专家的任务就是要完成制造电压的工作。因为要制造电压,所以完成光电转化的太阳能电池是阳光发电的关键。
简单来说就是在光作用下能使物体产生一定方向电动势的现象。基于该效应的器件有光电池和光敏二极管、三极管。
①势垒效应(结光电效应)
光照射PN结时,若hf≧Eg,使价带中的电子跃迁到导带,而产生电子空穴对,在阻挡层内电场的作用下,电子偏向N区外侧,空穴偏向P区外侧,使P区带正电,N区带负电,形成光生电动势。
②侧向光电效应(丹培效应)
当半导体光电器件受光照不均匀时,光照部分产生电子空穴对,载流子浓度比未受光照部分的大,出现了载流子浓度梯度,引起载流子扩散,如果电子比空穴扩散得快,导致光照部分带正电,未照部分带负电,从而产生电动势,即为侧向光电效应。
③光电磁效应
半导体受强光照射并在光照垂直方向外加磁场时,垂直于光和磁场的半导体两端面之间产生电势的现象称为光电磁效应,可视之为光扩散电流的霍尔效应。
④贝克勒耳效应
是指液体中的光生伏特效应。当光照射浸在电解液中的两个同样电极中的一个电极时,在两个电极间产生电势的现象称为贝克勒耳效应。感光电池的工作原理基于此效应。
⑤紫外线光电效应
当紫外线照射到某些金属的表面时,金属内部的自由电子逸出金属表面,这种紫外线的光致电子发射构成了紫外线光电效应的内容之一。早在1887年德国物理学家 (1857~1894)在研究紫外线辐射时,首先发现光电发射现象。在1888年光电发射有被俄国物理学家斯托列托夫(1839~1896)用实验证明了这一现象。
3 光子牵引效应
当光子与半导体中的自由载流子作用时,光子把动量传递给自由载流子,自由载流子将顺着光线的传播方向做相对于晶格的运动。结果,在开路的情况下,半导体样品将产生电场,它阻止载流子的运动。这个现象被称为光子牵引效应。
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一、准备工作
1. 工作时必须穿工作衣、工作鞋,戴工作帽,佩戴绝热手套;
2. 做好工艺卫生(包括层压机内部和高温布的清洁);
3.确认紧急按扭处于正常状态;
4.检查循环水水位。
二、所需材料、工具和设备
1、叠层好的组件 2、层压机 3、绝热手套 4、四氟布(高温布) 5、美工刀6、1cm文具胶带 7、汗布手套 8、手术刀
三、操作程序
1.检查行程开关位置;
2.开启层压机,并按照工艺要求设定相应的工艺参数,升温至设定温度;
3.走一个空循环,全程监视真空度参数变化是否正常,确认层压机真空度达规定要求;
4.试压,铺好一层纤维布,注意正反面和上下布,抬一块待层压组件;
5.取下流转单,检查电流电压值,察看组件中电池片、汇流条是否有明显位移,是否有异物,破片等其他不良现象,如有则退回上道工序;
6.戴上手套从存放处搬运叠层完毕并检验合格的组件,在搬运过程中手不得挤压电池片(防止破片),要保持平稳(防止组件内电池片位移);
7.将组件玻璃面向下、引出线向左,平稳放入层压机中部,然后再盖一层纤维布(注意使纤维布正面向着组件),进行层压操作;
8.观察层压工作时的相关参数(温度、真空度及上、下室状态),尤其注意真空度是否正常,并将相关参数记录在流转单
9.待层压操作完成后,层压机上盖自动开启,取出组件(或自动输出);
10.冷却后揭下纤维布,并清洗纤维布;
11.检查组件符合工艺质量要求并冷却到一定程度后,修边;(玻璃面向下,刀具斜向约45°,注意保持刀具锋利,防止拉伤背板边沿);
12.经检验合格后放到指定位置,若不合格则隔离等待返工。
层压前检查
1. 组件内序列号是否与流转单序列号一致;
2. 流转单上电流、电压值等是否未填或未测、有错误等 ;
3. 组件引出的正负极(一般左正右负);
4. 引出线长度不能过短(防止装不入接线盒)、不能打折;
5. TPT是否有划痕、划伤、褶皱、凹坑、是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确;
6. EVA的正反面、大小、有无破裂、污物等;
7. 玻璃的正反面、气泡、划伤等;
8. 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、黑点、纤维、互连条或汇流条的残留等;
9. 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐或未剪;
10.间距(电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等)
层压中观察
打开层压机上盖,上室真空表为-0.1MPa、下室真空表为0.00MPa,确认温度、参数
符合工艺要求后进料;组件完全进入层压机内部后点击下降;上、下室真空表都要
达到-0.1MPa (抽真空)(如发现异常按“急停”,改手动将组件取出,排除故障后再试压一块组件)等待设定时间走完后上室充气(上室真空表显示)0.00MPa、
下室真空表仍然保持-0.1MPa开始层压。层压时间完成后下室放气(下室真空表变
为0.00MPa、上室真空表仍为0.00MPa)放气时间完成后开盖(上室真空表变为
-0.1MPa、下室真空表不变)出料;接着四氟布自动返回至原点。
层压后再次检查
1. TPT是否有划痕、划伤,是否安全覆盖玻璃、正反面是否正确、是否平整、有无褶皱、有无凹凸现象出现;
2. 组件内的锡渣、焊花、破片、缺角、头发、纤维等;
3. 隔离TPT是否到位、汇流条与互连条是否剪齐;
4. 间距(电池片与电池片、电池片与玻璃边缘、串与串、电池片与汇流条、汇流条与汇流条、汇流条到玻璃边缘等);
5. 色差、负极焊花现象是否严重;
6. 互连条是否有发黄现象,汇流条是否移位;
7. 组件内是否出现气泡或真空泡现象;
8. 是否有导体异物搭接于两串电池片之间造成短路;
四、质量要求
1.TPT是无划痕、划伤,正反面要正确;
2.组件内无头发、纤维等异物,无气泡、碎片;
3.组件内部电池片无明显位移,间隙均匀,最小间距不得小于1mm;
4.组件背面无明显凸起或者凹陷;
5.组件汇流条之间间距不得小于2mm;
6.EVA的凝胶率不能低于75%,每批EVA测量二次。
五、注意事项
1.层压机由专人操作,其他人员不得进入红;
2.修边时注意安全;
3.玻璃纤维布上无残留EVA,杂质等;
4.钢化玻璃四角易碎,抬放时须小心保护;
5.摆放组件,应平拿平放,手指不得按压电池片;
6.放入组件后,迅速层压,开盖后迅速取出;
7.检查冷却水位、行程开关和真空泵是否正常;
8.区别画面状态和控制状态,防止误操作;
9.出现异常情况按“急停”后退出,排除故障后,首先恢复下室真空;
10.下室放气速度设定后,不可随意改动,经设备主管同意后方可改动,并相应调整下室放气时间,层压参数由技术不来定,不得随意改动;
11.上室橡胶皮属贵重易耗品,进料前应仔细检查,避免利器、铁器等物混入,划伤胶皮;
12.开盖前必须检查下箱充气是否完成,否则不允许开盖,以免损伤设备;
13.更换参数后必须走空循环,试压一块组件。
组件装框
一、准备工作
1.工作时必穿工作衣、鞋,戴工作帽。
2.做好工艺卫生,清洁整理台面,创造清洁有序的装框环境。
二、所需材料、工具和设备
1、层压好的电池组件 2、铝边框 3、硅胶 4、酒精 6、擦胶纸 7、接线盒 8、气动胶枪 9、橡胶锤 10、装框机 11、剪刀 12、镊子 13、抹布 14、小一字起 15、卷尺 16、角尺 17、工具台 18、预装台
三、操作程序
1.按照图纸选择相对应的材料,铝型材,并对其检验,筛选出不符合要求的铝型材,将其摆放到指定位置;
2.对层压完毕的电池组件进行表面清洗,同时对上道工序进行检查,不合格的返回上道工序返工;
3.用螺丝钉(素材将长型材和短型材作直角连接,拼缝小于0.5mm)将边型材和E型材作直角连结,并保证接缝处平整;
4.在铝合金外框的凹槽中均匀地注入适量的硅胶;
5.将组件嵌入已注入硅胶的铝边框内,并压实;
6.将组件移至装框机上(紧靠一边,关闭气动阀,将其固定);
7.用螺钉(素材)将铝边框其余两角固定,并调整玻璃与边框之间的距离以及边框对角线长度;
8.用补胶枪对正面缝隙处均匀地补胶;
9.除去组件表面溢出的硅胶,并进行清洗;
10.打开气动阀,翻转组件,然后将组件固定;
11.用适当的力按压TPT四角,使玻璃面紧贴铝合金边框内壁,按压过程中注意TPT表面
12.用补胶枪对组件背面缝隙处进行补胶(四周全补);
13.按图纸要求将接线盒用硅胶固定在组件背面,并检查二极管是否接反;
14.对装框完毕的组件进行自检(有无漏补、气泡或缝隙);
15.符合要求后在“工艺流程单”上做好纪录,将组件放置在指定区域,流入下道工序。
四、质量要求
1.铝合金框两条对角线小于1m的误差要求小于2mm,大于等于1m的误差小于3mm;
2.外框安装平整、挺直、无划伤;
3.组件内电池片与边框间距相等;
4.铝边框与硅胶结合出无可视缝隙;
5.接线盒内引线根部必须用硅胶密封、接线盒无破裂、隐裂、配件齐全、线盒底部硅胶厚度1~2毫米,接线盒位置准确,与四边平行;
6. 组件铝合金边框背面接缝处高度落差小于0.5mm;
7.组件铝合金边框背面接缝处缝隙小于1mm;
8.铝合金边框四个安装孔孔间距的尺寸允许偏差±0.5mm。
五、注意事项
1.轻拿轻放抬未装框组件是注意不要碰到组件的四角。
2注意手要保持清洁
3.将已装入铝框内的组件从周转台抬到装框机上时应扶住四角,防止组件从框内滑落。
多晶制绒用:HN03,HF,NaOH
清洗用:HCL,H2O2,HF
扩散用:POCl3
其他:酒精、松油醇 回答者: rmprp | 二级 | 2011-7-2 08:17 | 检举
rmprp回答的挺好的,不过我们公司制绒用酒精代替了IPA,因为其毒性比较大,操作起来不安全。另外补充几点:
浓硫酸、C2H2Cl2、HOCH2、银浆和铝浆。