《太阳能电池制造设备及工艺》课程教学大纲

Equipments and Process of Solar Cell

课程负责人:李艳廷         执笔人:李艳廷         编写日期:2011年6月

一、课程基本信息

1.课程编号:L070508

2.学分:1学分

3.学时:16(理论16)

4.适用专业:功能材料

二、课程教学目标及学生应达到的能力

本课程是功能材料专业的一门专业必修课。课程教学内容是《太阳能电池基础与应用》课程的后续课程。

本课程的教学任务是在结合典型实例,深入浅出地阐明太阳能电池工业生产中的常用设备和工艺流程。本课程将全面并深入地介绍各种太阳电池材料的性质、制备、工艺,以及太阳能电池和组件的结构、制备方法、制造设备及其相应工艺及提高电池性能的途径,并对目前太阳能电池的主流制造设备的性能和使用方法进行介绍。在保证课程教学科学性和系统性的前提下,将把太阳能电池制造的整体流程作为教学的重点内容。

本课程的教学目标是使学生在熟悉太阳能电池工业生产中的常用设备和工艺的基础上,通过教师讲授、学生讨论和动手实践相结合的方式,培养和提高学生分析和解决太阳能电池生产中实际问题的能力。通过本课程的学习使学生掌握太阳能电池的制造技术和工艺,掌握太阳能工业生产中常用设备的使用方法,同时了解该领域当前的一些前沿研究进展和应用,同时本课程也将为《功能材料科学与工程实验》及专业技能训练等相关课程奠定知识基础,为学生日后从事太阳能电池制造及应用等相关领域的工作打下基础。

三、课程教学内容与基本要求

(一)绪论(1课时)

主要内容:主要介绍本课程的性质、任务与教学目标;本课程教学内容;本课程教学方法;本课程教学进程;本课程教学组织;本课程考核形式与基本要求;本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源。

1. 基本要求

(1)了解太阳能电池的相关知识;

(2)掌握该课程学习的基本方法;

(二)硅太阳能电池结构(1课时)

主要内容: 简要介绍硅基太阳能电池的基本原理和基本结构,太阳能电池组件基础知识。

1. 基本要求

(1)了解太阳能电池的基本原理和基本结构;

(2)掌握太阳能电池组件基础知识;

2. 学时分配

课堂教学1学时。

(三)太阳能电池生产工艺流程(3课时)

主要内容: 本章将介绍太阳能电池制造工艺流程,并对流程每一步骤的关键问题和涉及到的设备进行简要介绍。

1. 基本要求

(1)初步了解太阳能电池制造工艺流程;

(2)掌握流程中每一步骤的关键技术问题;

(3)初步了解太阳能电池制造工艺流程中的设备;

2. 学时分配

课堂教学3学时,包括太阳能电池制造工艺流程1学时,流程中的关键问题和设备2学时。

(四)硅基太阳能电池生产工艺及设备(6课时)

主要内容:本章将介绍硅基太阳能电池的主要生产工艺和设备,包括硅片制备、清洗、扩散、刻蚀、表面成膜、电极印刷、低温烘干、高温烘烤、检测、组装等,同时针对每一步骤的使用设备进行讲授。

1. 基本要求

(1)掌握硅基太阳能电池的主要生产工艺和设备;

(2)通过本章学习能借助设备实现硅基太阳能电池的制备;

2. 学时分配

课堂教学6学时,包括硅基太阳能电池的主要生产工艺3学时和相关设备3学时。

(五)非晶硅薄膜太阳能电池制造工艺及设备(3课时)

主要内容:本章将介绍非晶硅薄膜太阳能电池制造工艺和设备。

1. 基本要求

(1)掌握非晶硅薄膜太阳能电池的主要生产工艺和设备;

(2)通过本章学习能借助设备实现非晶硅薄膜太阳能电池的制备;

2. 学时分配

课堂教学3学时,包括非晶硅薄膜太阳能电池的主要生产工艺2学时和相关设备1学时。

(六)光伏组件和太阳电池的评价和测试(2课时)

主要内容:介绍测试太阳电池的基本特性:开路电压VOC、短路电流ISC、填充因子FF、能量转换效率η等。

1. 基本要求

(1)了解光伏组件和太阳电池的评价和测试方法;

(2)掌握光伏组件和太阳电池的评价和测试设备的原理和使用方法;

2. 学时分配

课堂教学2学时,包括光伏组件和太阳电池的评价和测试方法1学时,及使用的测试设备1学时。

四、课程的考核

考核方式为闭卷考试;严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格;综合成绩根据出勤情况、平时成绩和期末成绩评定,出勤情况和平时成绩(包括课堂讨论、课余实验表现)占20%,期末成绩占80%。

五、本课程与其它课程的联系与分工

本课程的前修课程是大学物理、物理实验、材料科学基础、材料性能学、材料现代分析方法、无机化学和固体物理等课程。这些先修课程将为学生学习本门课程奠定相关的知识基础,对于理解和掌握本课程中重点知识提供帮助。

六、教材及教学参考书

建议教材

自编教材

建议参考书:

(1)(英)马克沃特,(西)卡斯特纳编,梁骏吾译.《太阳电池:材料、制备工艺及检测》.机械工业出版社,2009年

(2)郑军编著.《光伏组件加工实训》.电子工业出版社,2010年

 

 

审核人签字: