Silisyum gofretlerden hazır solar hücrenin son testine kadar güneş pilleri üretmek için sekiz adım vardır.
Adım 1: Gofret kontrolü
Silikon gofret, güneş hücresinin taşıyıcısıdır. Silikon gofret kalitesi doğrudan güneş hücresinin dönüşüm etkinliğini belirler, bu nedenle gelen silikon gofretin test edilmesi gerekir. Bu işlem temel olarak yüzey pürüzlülüğü, azınlık ömrü, direnç, P / N tipi ve mikro çatlak, vb. Gibi bazı silikon gofret teknik parametrelerinin çevrimiçi ölçümü için kullanılır. Ekipman otomatik yükleme ve boşaltma, gofret aktarımı, sistem entegrasyonu ve dört algılama modülü
Bunlar arasında, fotovoltaik silikon gofret detektörü, silikon gofretin yüzey pürüzlülüğünü ve aynı zamanda silikon gofretin boyutu ve çapraz çizgisi gibi görünüm parametrelerini tespit eder. Mikro çatlak algılama modülü, silikon gofretin iç mikro çatlaklarını tespit etmek için kullanılır. Ek olarak, biri esas olarak gofret rezistansını ve gofret tipini test eden çevrimiçi test modülü olan ve diğer modül silikon gofretinin azınlık ömrünü test etmek için kullanılan iki tespit modülü vardır. Azınlık ömrünün ve direncin saptanmasından önce, silikon gofretin köşegen ve mikro çatlakları tespit edilmeli ve hasarlı silikon gofret otomatik olarak çıkarılmalıdır. Gofret test cihazı gofreti otomatik olarak yükleyip boşaltabilir ve test doğruluğunu ve verimliliğini arttırmak için kalifiye olmayan ürünleri sabit pozisyonda koyabilir.
Adım 2: Tekstüre Etme ve Temizleme
Monokristalin silikon süet yüzeyinin hazırlanması, her santimetrekarenin silikon yüzeyi üzerinde milyonlarca dört taraflı piramidal yapı oluşturmak için silisyumun anizotropik korozyonunu kullanmaktır. Yüzeye gelen ışığın çoklu yansıması ve kırılması nedeniyle, ışığın emilmesi artar ve pilin kısa devre akımı ve dönüşüm verimliliği artar.
Silisyum anizotropik korozyon çözeltileri genellikle sıcak alkali çözeltilerdir. Mevcut bazlar sodyum hidroksit, potasyum hidroksit, lityum hidroksit ve etilendiamindir. Bir çoğu süet silikonu hazırlamak için yaklaşık% 1 konsantrasyonda ucuz sodyum hidroksit seyreltik solüsyon kullanıyor ve korozyon sıcaklığı 70-85 ℃. Tek tip süet elde etmek için, etanol ve izopropanol gibi alkollerin silikonun korozyonunu hızlandırmak için kompleks yapıcı maddeler olarak eklenmesi gerekir. Süet hazırlanmasından önce, silikon gofret ilk yüzey korozyonuna maruz kalacak ve onu çıkarmak için yaklaşık 20 ~ 25 mikron alkali veya asidik korozyon sıvısı kullanılacaktır. Süet aşındıktan sonra genel kimyasal temizlik yapılacaktır. Yüzeyde hazırlanan silikon gofretler, kirlenmeyi önlemek için uzun süre suda muhafaza edilmemelidir.
Adım 3: Difüzyon
Işık enerjisinin elektrik enerjisine dönüşümünü gerçekleştirmek için geniş bir PN birleşim alanına ihtiyaç vardır. Difüzyon fırını, güneş pillerinin PN birleşimini üretmek için özel bir ekipmandır. Boru şeklindeki difüzyon fırını esas olarak dört parçadan oluşur: kuvars botun üst kısmı, egzoz gazı odası, fırın gövdesi kısmı ve gaz dolabı kısmı. Genellikle, fosfor oksiklorürün sıvı kaynağı difüzyon kaynağı olarak kullanılır. P tipi silikon gofretler tübüler difüzyon fırınının kuvars kabına yerleştirilir. Fosfor oksiklorür, 850 - 900 derece santigrat derece yüksek sıcaklıkta kuvars kabın içine azotla konur. Fosfor oksiklorür, fosfor atomları elde etmek için silikon gofretlerle reaksiyona girer. Belli bir süreden sonra, fosfor atomları silikon gofretlerin yüzey katmanlarına her yerden girerler ve n-yarı iletken ve p-tipi yarı iletkenlerin, yani PN tipinin birleşimini oluşturan silikon gofretlerin içine silikon atomları arasındaki boşluktan geçerler. Kavşak noktası. Bu yöntemle üretilen PN kavşağı iyi homojenliğe sahiptir, blok direncinin düzensizliği% 10'dan azdır ve azınlık ömrü 10ms'den büyüktür. PN kavşağı yapılması güneş pili üretiminde en temel ve kilit süreçtir. PN bağlantısının oluşumu olduğundan, akıştaki elektronlar ve delikler orjinaline geri dönmeyecek, böylece akımı iletmek için bir tel kullanarak bir akım oluşumu doğru akımdır. Bu işlem solar hücre gofretlerinin üretiminde ve üretiminde kullanılır.
Adım 4: Kenar İzolasyonu ve Temizliği
Kimyasal korozyon yoluyla silikon gofretler, difüzyondan sonra silikon gofret yüzeyi üzerinde oluşan bir fosforlu silikon cam tabakasını çıkarmak üzere çözünür kompleks hekzaflorosilikik asit oluşturmak için kimyasal bir reaksiyon oluşturmak üzere hidroflorik asit çözeltisine daldırılır. Difüzyon işleminde, POCL3 silikon gofret yüzeyinde P2O5 birikmesi oluşturmak için O2 ile reaksiyona girer. P2O5, Si02 ve fosfor atomları üretmek için Si ile reaksiyona girer. Bu şekilde, fosfor silikon cam denilen silikon gofret yüzeyinde fosfor elementleri içeren bir Si02 tabakası oluşturulur.
Fosforlu silikon cam için kullanılan ekipman genellikle gövde, temizleme tankı, servo tahrik sistemi, mekanik kol, elektrik kontrol sistemi ve otomatik asit dağıtım sistemi vb. Den oluşur. Ana güç kaynakları hidroflorik asit, azot, basınçlı hava, saf su, ısı egzoz ve atık su. Hidroflorik asit silika çözebilir çünkü hidroflorik asit uçucu silikon tetraflorür gazı oluşturmak için silika ile reaksiyona girer. Hidroflorik asit aşırı ise, reaksiyon tarafından oluşturulan silikon tetraflorür, çözünür bir kompleks heksaflorosilik asit oluşturmak için ayrıca hidroflorik asit ile reaksiyona girecektir.
Difüzyon işlemi nedeniyle, arka arkaya difüzyon kullanılsa bile, silikon gofretin kenarları dahil tüm yüzeyler kaçınılmaz olarak fosforla difüze olur. PN bağlantısının önünden toplanan fotojenlenmiş elektronlar, PN devresinin arkasına, fosfor alanının kenarı boyunca akacak ve kısa bir devreye neden olacaktır. Bu nedenle, güneş hücresi etrafındaki katkılı silikon, hücrenin kenarındaki PN bağlantısını çıkarmak için kazınmalıdır.
Plazma aşındırma genellikle bu işlemi tamamlamak için kullanılır. Plazma aşındırma, reaktif gaz CF4'ün ana molekülünün, düşük basınçta rf gücünün uyarılması altında plazma oluşturduğu ve plazma oluşturduğu bir işlemdir. Plazma yüklü elektronlar ve iyonlardan oluşur, reaksiyon odasındaki gaz, elektronların etkisi altında, iyonlara dönüşmeye ek olarak, ancak aynı zamanda enerjiyi emebilir ve çok sayıda aktif grup oluşturabilir. Reaktif gruplar, difüzyon nedeniyle veya kazınmış malzemenin yüzeyi ile kimyasal reaksiyona girdikleri ve elektriksel alanın etkisi altında kalan SiO2 yüzeyine ulaşır ve kazınmış malzemenin yüzeyinden kaçan ve elde edilen uçucu reaksiyon ürünlerini oluşturur. vakum sistemi ile boşluğu.
Adım 5: ARC (Yansıma Önleyici Kaplama) Birikimi
Kaplama yansıma önleyici filmin cilalanmış silikon yüzeyinin yansıması% 35'tir. Yüzey yansımasını azaltmak ve bataryanın dönüşüm verimliliğini arttırmak için, bir silikon nitrür yansıma önleyici film tabakasının biriktirilmesi gerekir. Günümüzde, PECVD ekipmanı genellikle endüstriyel üretimde yansıma önleyici film hazırlamak için kullanılır. PECVD, plazma ile geliştirilmiş kimyasal buhar biriktirmedir. Düşük sıcaklıklı plazmanın teknik prensibi enerji kaynağı olarak kullanılır, katod kızdırma deşarjında örnek düşük basınç altında kullanılır, önceden belirlenmiş bir sıcaklığa kadar kızdırma deşarj ısıtma örneklerini kullanarak ve daha sonra SiH4 ve NH3 reaksiyon gazına geçer, Numune yüzeyinde katı bir film oluşturan bir seri kimyasal reaksiyon ve plazma içinden gaz, silikon nitrit ince filmlerdir. Genel olarak, bu plazma ile geliştirilmiş kimyasal buhar biriktirme yöntemiyle biriktirilen ince filmler yaklaşık 70 nm kalınlığındadır. Bu kalınlıkta bir film optik olarak işlevseldir. İnce film girişim prensibi kullanılarak, ışık yansıması büyük ölçüde azaltılabilir, pilin kısa devre akımı ve çıkışı büyük ölçüde arttırılabilir ve verim de arttırılabilir.
Adım 6: İletişim Yazdır
Serigrafi güneş pilleri tiftik yapımı, difüzyon ve PECVD ve ışık altında elektrik akımı üretebilen diğer işlemlerden sonra PN bağlantısına yapılmıştır. Üretilen akımı vermek için, akünün yüzeyinde pozitif ve negatif elektrotların yapılması gerekir. Elektrot yapmanın birçok yolu vardır ve serigrafi, güneş pili elektrotları yapmak için en yaygın yöntemdir. Serigrafi Önceden belirlenmiş grafikleri alt tabakaya yazdırmak için kabartma yöntemini kullanır.
Ekipman üç bölümden oluşmaktadır: pilin arkasına gümüş hamur baskı, pilin arkasına alüminyum hamur baskı ve pilin önüne gümüş hamur baskı. Çalışma prensibi şudur: belirli bir basınç uygulamak için, tel ağın diğer ucuna doğru hareket ederken, belirli bir basınç uygulamak için tel ağının boyutunda bir sıyırıcıyla ağ gözü ağını boyut boyunca kullanın. Mürekkep, grafik bölümünün ağından hareket ettikçe alt tabakaya sıkıştırılabilir. Macunun viskozitesi nedeniyle, baskı belirli bir aralıkta sabitlenir. Baskıda, sıyırıcı her zaman ekran baskı plakası ve alt tabaka ile doğrusal temas halindedir ve temas çizgisi baskı yolunu tamamlamak için sıyırıcı ile birlikte hareket eder.
Adım 7: Sinterleme
Silisyum gofretlerin serigrafi baskısından sonra hızlı sinterleme, doğrudan kullanılamaz, camın etkisinden dolayı sinterleme fırını, organik reçine yapıştırıcı yanması, camın etkisinden dolayı neredeyse saf kalması ve gümüş elektrotun silikon gofretler üzerine sinterlenmesi gerekir . Ötektik sıcaklık sıcaklığındaki gümüş elektrot ve kristalli silikon, erimiş gümüş elektrot malzemesinde belirli bir oranda kristalli silikon atomları oluştururken ve omik temas elektrotu oluştururken, hücre açık devre voltajını iyileştirin ve faktör iki anahtar parametresini doldurun, direnç karakteristiklerini yapın, Güneş pilinin dönüşüm verimliliğini artırmak için.
Sinterleme fırını üç aşamaya ayrılır: presinterleme, sinterleme ve soğutma. Ön hazırlık aşamasının amacı, bulamaç içindeki polimer bağlayıcının ayrıştırılması ve yakılmasıdır. Sinterleme aşamasında, dirençli film yapısını oluşturmak ve gerçekten direnç özelliklerine sahip olmasını sağlamak için sinterleme gövdesinde çeşitli fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar tamamlanır. Bu aşamada, sıcaklık zirveye ulaşır. Soğutma ve soğutma aşamasında, cam, soğur, sertleşir ve katılaşır, böylece dirençli film yapısı, alt tabakaya sabit bir şekilde yapışır.
Adım 8: Test Etme ve Hücre Sıralama
Şimdi montaja hazır güneş pilleri, simüle edilmiş güneş ışığı koşulları altında test edilmiş ve etkinliklerine göre sınıflandırılmış ve sınıflandırılmıştır. Bu, hücreleri otomatik olarak test eden ve sıralayan bir güneş pili test cihazı tarafından gerçekleştirilir. Fabrika işçilerinin daha sonra hücreleri yalnızca makinenin hücreleri sıraladığı ilgili verimlilik havuzundan çekmeleri gerekir.
Güneş pili daha sonra temelde daha sonra güneş PV modüllerinin montajında kullanılan yeni bir hammadde haline gelir. Üretim işleminin pürüzsüzlüğüne ve temel silikon gofret malzeme kalitesine bağlı olarak, bir güneş pili biçimindeki nihai sonuç daha sonra farklı güneş pili kalite derecelerine göre derecelendirilir.
Çevresel ekipman ve koşullar
Akü, güç kaynağı, su temini, drenaj, hvac, vakum, özel buhar ve diğer çevresel tesislerin üretim sürecinde çevre ekipmanı gereklidir. Güvenliği ve sürdürülebilir gelişimi sağlamak için yangından korunma ve çevre koruma ekipmanı da önemlidir.
Yıllık 50 MW'lık kapasiteye sahip güneş pili üretim hattı, sadece proses ve güç ekipmanı güç tüketimi yaklaşık 1800KW'dır. Saf su miktarı saatte yaklaşık 15 tondur ve Çin'in e-sınıfı su GB / t11446.1-1997'nin ilk-1 teknik standardını karşılamak için su kalitesi gerekmektedir. İşlemin soğutma suyu tüketimi saatte yaklaşık 15 ton, sudaki partikül büyüklüğü 10 mikrondan fazla olmamalı ve su besleme sıcaklığı 15-20 should olmalıdır. Vakum boşaltma yaklaşık 300M3 / H'dir. Ayrıca yaklaşık 20 metreküp azot ve 10 metreküp oksijen gerektirir. Silan gibi özel gazların güvenlik faktörleri göz önüne alındığında, mutlak üretim güvenliğini sağlamak için özel bir gaz aralığı oluşturmak gerekir. Ek olarak, silan yanma kulesi ve kanalizasyon arıtma istasyonu da hücre üretimi için gerekli tesislerdir.
