Terdapat lapan langkah untuk menghasilkan sel solar daripada wafer silikon ke ujian akhir sel siap sedia solar.
Langkah 1: Periksa Wafer
Wafer silikon adalah pembawa sel suria. Kualiti wafer silikon secara langsung menentukan kecekapan penukaran sel solar, oleh itu adalah perlu untuk menguji wafer silikon yang masuk. Proses ini digunakan terutamanya untuk pengukuran dalam talian beberapa parameter teknikal wafer silikon, seperti kekasaran permukaan, seumur hidup minoriti, resistiviti, jenis P / N dan mikrocrack, dan lain-lain. Peralatan ini terdiri daripada pemuatan dan pemunggah automatik, penghantaran wafer, integrasi sistem dan empat modul pengesanan.
Antaranya, pengesan wafer silikon photovoltaic mengesan kekasaran permukaan wafer silikon, dan pada masa yang sama mengesan parameter rupa seperti saiz dan garis pepenjuru wafer silikon. Modul pengesanan microcrack digunakan untuk mengesan mikrokomputer dalaman wafer silikon. Di samping itu, terdapat dua modul pengesanan, salah satunya ialah modul ujian dalam talian terutamanya menguji resistensi wafer dan jenis wafer, dan modul lain digunakan untuk menguji kehidupan minoriti wafer silikon. Sebelum mengesan hayat minoriti dan resistiviti, pepenjuru pepenjuru dan microcrack wafer silikon perlu dikesan dan wafer silikon yang rosak harus dikeluarkan secara automatik. Peralatan ujian wafer secara automatik boleh memuatkan dan memunggah wafer, dan boleh meletakkan produk yang tidak memenuhi syarat dalam kedudukan tetap, untuk meningkatkan ketepatan dan kecekapan pengujian.
Langkah 2: Tekstur dan Pembersihan
Penyediaan permukaan suede silikon monocrystalline adalah untuk menggunakan kakisan anisotropik silikon untuk membentuk berjuta-juta struktur piramida empat sisi pada permukaan silikon setiap sentimeter persegi. Oleh kerana banyak refleksi dan pembiasan cahaya kejadian di permukaan, penyerapan cahaya meningkat, dan litar pintas semasa dan kecekapan penukaran bateri bertambah baik.
Penyelesaian kakisan anisotropik silikon biasanya larutan alkali yang panas. Asas yang ada ialah natrium hidroksida, kalium hidroksida, litium hidroksida, dan etilenediamin. Kebanyakannya menggunakan larutan natrium hidroksida yang murah dengan kepekatan kira-kira 1% untuk menyediakan silikon suede, dan suhu kakisan adalah 70-85 ℃. Untuk mendapatkan suede seragam, alkohol seperti etanol dan isopropanol perlu ditambah sebagai agen kompleks untuk mempercepatkan kakisan silikon. Sebelum penyediaan suede itu, wafer silikon akan menjalani kakisan permukaan awal, dan kira-kira 20 ~ 25 mikron cecair alkali atau berasid akan digunakan untuk mengeluarkannya. Selepas suede berkarat, pembersihan kimia umum akan dijalankan. Wafer silikon yang disediakan di permukaan tidak boleh disimpan di dalam air untuk masa yang lama untuk mencegah pencemaran.
Langkah 3: Penyebaran
Kawasan persimpangan PN yang besar diperlukan untuk merealisasikan penukaran tenaga cahaya kepada tenaga elektrik. Relau penyebaran adalah peralatan khas untuk menghasilkan persimpangan PN sel suria. Relau penyebaran tiub terdiri daripada empat bahagian: bahagian atas perahu kuarza, ruang gas ekzos, bahagian badan relau dan bahagian kabinet gas. Secara umumnya, sumber cecair fosfor oxychloride digunakan sebagai sumber penyebaran. P jenis wafer silikon diletakkan di dalam bekas kuarza relau penyeburan tiub. Fosfor oxychloride dimasukkan ke dalam bekas kuarza oleh nitrogen pada suhu tinggi 850 - 900 darjah Celcius. Fosfor oxychloride bertindak balas dengan wafer silikon untuk mendapatkan atom fosforus. Selepas tempoh tertentu, atom fosfor memasuki lapisan permukaan wafer silikon dari sekelilingnya, dan meresap ke dalam wafer silikon melalui jurang antara atom silikon, membentuk persimpangan n-jenis semikonduktor dan semikonduktor p-jenis, iaitu PN persimpangan. Persimpangan PN yang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai keseragaman yang baik, ketidaksamaan rintangan blok kurang daripada 10%, dan hayat minoriti lebih besar daripada 10ms. Membuat simpang PN adalah proses yang paling asas dan penting dalam pengeluaran sel solar. Kerana ia adalah pembentukan persimpangan PN, supaya elektron dan lubang dalam aliran tidak akan kembali ke asal, jadi pembentukan arus, menggunakan wayar untuk memimpin arus, adalah arus langsung. Proses ini digunakan dalam pengeluaran dan pembuatan wafer sel solar.
Langkah 4: Pemisahan Tepi & Pembersihan
Dengan menggunakan kakisan kimia, wafer silikon direndam dalam larutan asid hidrofluorik untuk menghasilkan tindak balas kimia untuk membentuk asid hexafluorosilicic yang kompleks, untuk menghapuskan lapisan silikon fosforus yang terbentuk pada permukaan wafer silikon selepas difusi. Dalam proses penyebaran, POCL3 bertindak balas dengan O2 untuk menghasilkan pendeposit P2O5 pada permukaan wafer silikon. P2O5 bertindak balas dengan Si untuk menjana atom SiO2 dan fosforus. Dengan cara ini, lapisan SiO2 yang mengandungi elemen fosforus dibentuk pada permukaan wafer silikon, yang dipanggil kaca fosfosilicon.
Peralatan untuk kaca silikon fosforus umumnya terdiri daripada badan, tangki pembersihan, sistem pemacu servo, lengan mekanikal, sistem kawalan elektrik dan sistem pengedaran asid automatik, dan lain-lain. Sumber kuasa utama ialah asid hidrofluorik, nitrogen, udara termampat, air tulen, ekzos haba dan air sisa. Asid hidrofluorik boleh membubarkan silika kerana asid hidrofluorik bertindak balas dengan silika untuk membentuk gas silikon tetrafluorida yang tidak menentu. Jika asid hidrofluorik berlebihan, tetrafluorida silikon yang terbentuk oleh tindak balas akan bertindak balas dengan asid hidrofluorik untuk membentuk asid hexafluorosilicik yang kompleks.
Oleh kerana proses penyebaran, walaupun menggunakan penyebaran back-to-back, semua permukaan termasuk pinggir wafer silikon tidak dapat dielakkan akan tersebar dengan fosforus. Elektron photogenerated yang dikumpulkan dari hadapan persimpangan PN akan mengalir ke bahagian belakang persimpangan PN di sepanjang pinggir kawasan fosforus, menyebabkan litar pintas. Oleh itu, silikon doped di sekitar sel solar mesti terukir untuk menghilangkan persimpangan PN di pinggir sel.
Pemotongan plasma biasanya digunakan untuk menyelesaikan proses ini. Pemotongan plasma adalah proses di mana molekul induk CF4 gas reaktif mengion dan membentuk plasma di bawah pengujaan kuasa rf pada tekanan rendah. Plasma terdiri daripada elektron dan ion yang dikenakan, gas dalam ruang tindak balas di bawah impak elektron, sebagai tambahan kepada berubah menjadi ion, tetapi juga dapat menyerap tenaga dan membentuk sejumlah besar kumpulan aktif. Kumpulan reaktif mencapai permukaan SiO2 akibat penyebaran atau di bawah tindakan medan elektrik, di mana mereka mempunyai reaksi kimia dengan permukaan bahan terukir, dan membentuk produk reaksi yang tidak menentu yang melepaskan dari permukaan bahan terukir dan diekstrak dari rongga oleh sistem vakum.
Langkah 5: Deposisi ARC (Anti-Reflektif)
Refleksi dari permukaan silikon yang digilap filem anti-refleksi bersadur adalah 35%. Untuk mengurangkan pantulan permukaan dan meningkatkan kecekapan penukaran bateri, lapisan silikon nitrida anti-refleksi filem perlu didepositkan. Pada masa kini, peralatan PECVD sering digunakan untuk menyediakan filem antireflection dalam pengeluaran perindustrian. PECVD adalah pemendapan wap kimia plasma yang dipertingkatkan. Ia adalah prinsip teknikal plasma suhu rendah digunakan sebagai sumber tenaga, sampel pada cahaya katod pelepasan di bawah tekanan rendah, menggunakan sampel pemanasan pemanasan cahaya sehingga suhu yang telah ditetapkan, dan kemudian lulus ke gas reaksi SiH4 dan NH3, gas melalui siri tindak balas kimia dan plasma, membentuk filem pepejal di permukaan sampel adalah silikon nitrida filem nipis. Secara amnya, filem tipis yang disimpan oleh kaedah pemendapan wap kimia yang dipanaskan plasma ini adalah kira-kira tebal 70nm. Filem ketebalan ini optik berfungsi. Menggunakan prinsip gangguan filem nipis, pantulan cahaya dapat dikurangkan, arus litar pintas dan output bateri dapat bertambah besar, dan kecekapannya juga dapat ditingkatkan.
Langkah 6: Hubungi Percetakan
Sel solar pencetakan skrin telah dibuat menjadi persimpangan PN selepas proses membuat, penyebaran dan PECVD dan proses lain, yang boleh menjana arus elektrik di bawah cahaya. Untuk mengeksport elektrod semasa, positif dan negatif yang dihasilkan perlu dibuat pada permukaan bateri. Terdapat banyak cara untuk membuat elektrod, dan percetakan skrin adalah proses yang paling biasa untuk membuat elektrod sel solar. Percetakan skrin MENGGUNAKAN kaedah embossing untuk mencetak grafik yang telah ditetapkan pada substrat.
Peralatan ini terdiri daripada tiga bahagian: pencetakan tampalan perak di bahagian belakang bateri, percetakan tampalan aluminium di bahagian belakang percetakan bateri dan tampalan perak di hadapan bateri. Prinsip kerja adalah: menggunakan mesh mesh mesh melalui saiz, dengan pengikis dalam saiz dawai untuk menerapkan tekanan tertentu, sambil bergerak ke arah ujung lain dari dawai. Dakwat boleh dicas dari mesh bahagian grafik ke substrat apabila ia bergerak. Oleh kerana kelikatan pes, pencetakan ditetapkan dalam julat tertentu. Dalam percetakan, pengikis sentiasa dalam hubungan linear dengan plat percetakan skrin dan substrat, dan garis kenalan bergerak dengan pengikis untuk melengkapkan perjalanan percetakan.
Langkah 7: Sintering
Pensinteran cepat selepas percetakan skrin wafer silikon, tidak boleh digunakan secara langsung, perlu sintering oleh relau sintering, pembakaran resin pelekat organik, selebihnya hampir tulen, kerana kesan kaca dan dekat dengan elektrod perak pada wafer silikon . Apabila elektrod perak dan silikon kristal dalam suhu suhu eutektik, atom silikon kristal dengan nisbah tertentu ke dalam bahan elektrod perak cair, membentuk dan elektrod kenalan ohmik, meningkatkan voltan litar terbuka sel dan mengisi dua parameter utama, membuat ciri-ciri rintangannya, untuk meningkatkan kecekapan penukaran sel solar.
Relau sinar dibahagikan kepada tiga peringkat: presintering, sintering dan penyejukan. Tujuan tahap presintering adalah untuk mengurai dan membakar pengikat polimer di dalam buburan. Di peringkat sintering, pelbagai tindak balas fizikal dan kimia diselesaikan dalam tubuh sintering untuk membentuk struktur filem resistif dan menjadikannya benar-benar mempunyai ciri-ciri resistif. Pada peringkat ini, suhu mencapai puncak. Dalam proses penyejukan dan penyejukan, kaca menyejuk, mengeras dan menguatkan supaya struktur filem rintangan tetap melekat pada substrat.
Langkah 8: Ujian dan Penyusun Sel
Sel siap sedia untuk memasang sel suria diuji di bawah keadaan cahaya matahari simulasi dan kemudian diklasifikasikan dan disusun mengikut kecekapan mereka. Ini ditangani oleh peranti ujian sel solar yang secara automatik menguji dan menyusun sel-sel. Pekerja kilang kemudian hanya perlu menarik balik sel-sel dari repositori kecekapan masing-masing di mana mesin itu terdiri daripada pelbagai jenis sel.
Sel suria pada dasarnya menjadi bahan mentah baru yang kemudiannya digunakan dalam pemasangan modul PV solar. Bergantung kepada kelancaran proses pengeluaran dan kualiti bahan wafer silikon asas, hasil akhir dalam bentuk sel suria kemudiannya selanjutnya diukur ke dalam gred kualiti sel solar yang berlainan.
Peralatan dan syarat periferi
Peralatan periferal dalam proses pengeluaran bateri, bekalan kuasa, bekalan air, saliran, hvac, vakum, stim khusus dan kemudahan periferi lain diperlukan. Perlindungan kebakaran dan peralatan perlindungan alam sekitar juga penting untuk memastikan pembangunan keselamatan dan mampan.
Barisan pengeluaran sel solar dengan kapasiti tahunan 50MW, hanya proses dan penggunaan kuasa peralatan elektrik adalah sekitar 1800KW. Jumlah proses air tulen adalah kira-kira 15 tan sejam, dan kualiti air diperlukan untuk memenuhi standard teknikal ew-1 air e-gred China GB / t11446.1-1997. Penggunaan air penyejukan proses ini adalah kira-kira 15 tan sejam, saiz zarah dalam air tidak boleh melebihi 10 mikron, dan suhu bekalan air harus 15-20 ℃. Pelepasan vakum adalah kira-kira 300M3 / H. Ia juga memerlukan kira-kira 20 meter padu nitrogen dan 10 meter padu oksigen. Memandangkan faktor keselamatan gas khas seperti silane, perlu menetapkan selang gas khas untuk memastikan keselamatan pengeluaran mutlak. Di samping itu, menara pembakaran silane dan stesen rawatan kumbahan juga merupakan kemudahan yang diperlukan untuk pengeluaran sel.
