松下蓄电池LC-P12150

异质结 ( Heterojunction)电池采用宽带隙的氢化非晶硅薄膜作为窗口层或发射极，单晶硅、多晶硅片作为衬底，再在窗口层和衬底之间插入一层本征层，再以氢化非晶硅薄膜作为表面钝化层。异质结与传统晶硅电池相比，具有更高的开路电压和光电转换效率。 
异质结电池结构原理图 
 
 
图一 异质结电池结构原理图 

异质结工艺流程 
整个异质结太阳能电池的生产流程和工艺技术要求可参见图二所示，其中电池组件的制程主要包括：表面处理（清洗和制绒）——非晶硅沉积——透明氧化物（TCO）沉积——电极印刷。整个工艺过程比较简单，而且可以在低温下实现（200℃-300℃）。 

 
图二 异质结太阳能电池的生产流程 

发射极及背表面钝化高效电池 

发射极及背表面钝化（PERC）高效电池结构 
氧化铝作为太阳能电池钝化材料具有制备温度低、钝化效果优良、禁带宽（对太阳光吸收少）、技术自身没有明显缺陷以及适用范围广等众多优点。它已被证明可为低电阻的p型、n型以及硼和Al掺杂的p+型发射极提供良好的表面钝化效果；也非常适用于发射极及背表面钝化(PERC)高效电池的背表面钝化，可提升转化效率0.5%（多晶硅电池）-1%（单晶硅电池），被业界认为是最有希望的下一代背钝化材料。 

发射极及背表面钝化（PERC）高效电池结构原理图 
 

发射极及背表面钝化（PERC）高效电池工艺流程 
氧化铝背钝化工艺只需在现有电池生产工艺基础上增加氧化铝镀膜和激光划线两步，与其它高效电池工艺相比，技术难度较小，设备投资成本低。目前，国内外多家太阳能电池厂家都在积极的进行氧化铝背钝化工艺开发，部分一线厂家已经开始导入量产。 

电能接收与充电控制部分

正常情况下，接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm,且接近同轴，此时可获得较高的传输效率。

电能接收与充电控制电路单元的原理如图3所示。

L2感应得到的1.6MHz的正弦电压有效值约有16V（空载）。经桥式整流（由4只1N4148高频开关二极管构成）和C5滤波，得到约20V的直流。作为充电控制部分的唯一电源。

由R4,RP2和TL431构成精密参考电压4.15V（锂离子电池的充电终止电压）经R12接到运放IC的同相输入端3。当IC2的反相输入端2低于4.15V时（充电过程中），IC3输出的高电位一方面使Q4饱和从而在LED2两端得到约2V的稳定电压（LED的正向导通具有稳压特性），Q5与R6、R7便据此构成恒流电路I0=2-0.7R6+R7。另一方面R5使Q3截止，LED3不亮。


 

当电池充满（略大于4.15V）时，IC3的反相输入端2略高于4.15V。运放便输出低电位，此时Q4截止，恒流管Q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充电。同时运放输出的低电位经R8使Q3导通，点亮LED3作为充满状态指示。

两种充电模式由R6、R7决定。这个非序列值可以在E24序列电阻的标称值为918的电阻中找到，就用918的也行。

如果作为产品设计，这部分电路应当尽可能微型化（电流表电压表只是在实验品中调试时用，产品中不需要），最好成为电池的附属电路。

现在不少单位都有UPS稳压电源，但UPS电源不象电脑那样，人人都有机会去接触它，因此一旦UPS电源发生故障时，许多电脑操作者或者使用者由于对这方面知识不是太熟悉，都不敢动手去将故障排除掉，往往会打电话请教专门技术人员来维修查看。其实UPS电源并不是很神秘，它一般情况下是很少出现故障的，即使出现故障时，也往往是由于市电的供电不稳定或者使用操作不当引起的。现在笔者以两例UPS的故障解决为例，希望大家能遇到类似问题时，可以自己动手试着来解决。 

故障现象1、一台小型的在线式UPS在接通市电后，按照正常方式启动时，尽管BYPASS指示灯闪亮，然而UPS电源却发出了警报声，过一段时间后UPS电源发出的警报声越来越小，而且BYPASS指示灯的亮度也逐渐暗淡下来了，此时UPS电源控制面板上的INVERTER指示灯在不停地闪烁，而且亮度也是微弱的；再过一段时间后，UPS电源彻底停止工作。 

松下蓄电池LC-P12150

故障排除：根据上述的故障现象，笔者初步估计可能是UPS电源的逆变电路没有工作，于是笔者将UPS电源的外壳拆开，然后找到一只万用电表来测量UPS电源机内电池组两端的电压，发现这两端的电压只有27伏特，这个数值要远远小于正常的标准电压数值65伏特；然后笔者又用万用电表测试电池组的充电电压，发现该电压数值在22伏特到36伏特之间不断振荡，显然这个数值也与标准的68伏特充电电压不相符合，于是笔者进一步肯定了故障问题可能出现在UPS电源的逆变电路部分。为此，笔者缩小了故障搜查范围，将重点放在逆变电路板上；笔者先认真地对逆变电路板上的各个电气元件进行逐一的外观检测，发现并没有什么异常；然后根据技术说明书，又用万用表对逆变电路板上的各元件进行参数测量，发现该电路板上的F202保险管断路。至此，我们可以推断上述的故障现象是逆变电路板上的保险管损坏导致的。发现故障的原因后，笔者重新更换了F202保险管后，重新接通UPS电源，发现上面的故障现象不复存在。 

故障现象2、一台后备式UPS电源已经有几年的工作历史，最近发现在没有接通市电的情况下，开机后没有任何反应；但在接通市电后，UPS电源控制面板中的红色指示灯不停地闪烁着，不过亮度没有达到正常状态。用万用表测试时发现UPS电源有交流电源输出，输出电压很低而且数值不稳定；用正常的方式充电后，这种现象仍然存在。 

故障排除：正常情况下，UPS电源内置有两块充电电池，每一块电池的标准工作电压的数值应该为12伏特，两块电池如果按照串联方式组合时，输出电压应该为24伏特。当笔者试着用万用表测量UPS电源的电池组电压时，发现得到的输出电压仅仅为11伏特，这个数值显然要大大小于标准输出电压数值24伏特，这种电压由于太低，使得UPS电源的逆变器也难以正常工作，为此笔者推测这种故障现象很有可能是由于UPS电源电池长期充放电造成的疲劳效应，从而导致UPS电源的输出电压过低而不能正常工作的。为了能将电池重新激活，笔者使用了一台相同型号的UPS电源，打开外壳用导线将一块好的电池同坏UPS电源的电池组串联，换句话说，就是好电池的正极连接到坏电池的负极，好电池的负极连接到坏电池的正极，这样就形成了一个由三块电池组成的串联电池组。然后再对这个电池组进行充电，过几个小时后，再测量坏UPS电源电池组的电压时，发现现在的输出电压数值为21伏特，虽然这种数值还不能使UPS电源正常工作，但很显然这种激活坏电池能量的方法是可行的，只是充电的时间比较短暂；于是继续给电池组充电几个小时后，再重新测量坏UPS电源的电池组电压时，发现现在的输出电压已经接近24伏特了；于是停止对电池组充电，将坏UPS电源恢复到正常状态，并按照正确的方式重新开机后，发现UPS电源的工作状态恢复正常。