Postoji osam koraka za proizvodnju solarnih ćelija iz silikonskih pločica do konačnog ispitivanja spremne solarne ćelije.
Korak 1: Provjera vafera
Silikonska podloga je nositelj solarne ćelije. Kvaliteta silicijeve plastike izravno određuje učinkovitost pretvorbe solarnih ćelija, pa je potrebno testirati ulaznu silicijsku pločicu. Ovaj proces se uglavnom koristi za online mjerenje nekih tehničkih parametara silicijevih pločica, kao što su hrapavost površine, vijek trajanja, otpornost, P / N tip i mikropukotina, itd. Oprema se sastoji od automatskog utovara i istovara, prijenosa vafla, integracije sustava i četiri modula za detekciju.
Među njima, fotonaponski silikonski detektor detektira površinsku hrapavost silikonske ploče i istodobno detektira parametre izgleda, kao što su veličina i dijagonalna linija silicijskog podloška. Modul za otkrivanje mikropukotina koristi se za otkrivanje unutarnjih mikropukotina silikonskih pločica. Osim toga, postoje dva modula za detekciju, od kojih je jedan online modul za testiranje koji uglavnom ispituje otpornost na vafle i tip napolitanke, a drugi modul se koristi za testiranje manjinskog života silikonskih pločica. Prije otkrivanja manjkavog životnog vijeka i otpornosti, potrebno je otkriti dijagonalu i mikrostrukturu silicijskog podloška, a oštećenu silicijsku pločicu treba automatski ukloniti. Oprema za testiranje vafla može automatski učitati i istovariti napolitanke, i može staviti nekvalificirane proizvode u fiksnu poziciju, kako bi se poboljšala točnost i učinkovitost testiranja.
Korak 2: Teksturiranje i čišćenje
Priprema površine monokristalnog silikonskog antilopa jest upotreba anizotropne korozije silikona u obliku milijuna četverostranih piramidalnih struktura na silicijskoj površini svakog kvadratnog centimetra. Zbog višestruke refleksije i loma upadne svjetlosti na površini, apsorpcija svjetlosti se povećava, a struja kratkog spoja i učinkovitost pretvorbe baterije se poboljšavaju.
Otopine silikonske anizotropne korozije obično su vruće alkalne otopine. Dostupne baze su natrijev hidroksid, kalijev hidroksid, litijev hidroksid i etilendiamin. Većina njih koristi jeftinu razrijeđenu otopinu natrijevog hidroksida s koncentracijom od oko 1% kako bi pripremila antilop silicij, a temperatura korozije je 70-85 ℃. Da bi se dobila jednolična antilopa, alkoholi kao što je etanol i izopropanol trebali bi se dodati kao sredstva za kompleksiranje kako bi se ubrzala korozija silicija. Prije pripreme antilopa, silicijska podloga mora biti podvrgnuta početnoj površinskoj koroziji, a za uklanjanje se mora upotrijebiti oko 20 ~ 25 mikrona alkalne ili kisele tekućine za koroziju. Nakon korodiranja kožice, provodi se opće kemijsko čišćenje. Silikonske pločice pripremljene na površini ne smiju se dugo čuvati u vodi kako bi se spriječila kontaminacija.
Korak 3: Difuzija
Veliko područje PN spoja je potrebno za realizaciju pretvorbe svjetlosne energije u električnu energiju. Difuzna peć je posebna oprema za proizvodnju PN spoja solarnih ćelija. Cjevasta difuzijska peć uglavnom se sastoji od četiri dijela: gornjeg dijela kvarcnog čamca, komore za ispušni plin, dijela tijela peći i dijela plinskih ormarića. Općenito, kao izvor difuzije koristi se tekući izvor fosfornog oksiklorida. P-silicijeve pločice stavljaju se u kvarcni spremnik cjevaste difuzijske peći. Fosforni oksiklorid se stavlja u kvarcni spremnik dušikom pri visokoj temperaturi od 850-900 stupnjeva Celzija. Fosforni oksiklorid reagira sa silikonskim pločicama za dobivanje fosfornih atoma. Nakon određenog vremenskog perioda, atomi fosfora ulaze u površinski sloj silikonskih pločica iz svih krajeva, i prodiru u silicijske ploče kroz raskorak između atoma silicija, tvoreći spoj n-tipa poluvodiča i p-tipa poluvodiča, odnosno PN čvorište. PN spoj koji je proizveden ovom metodom ima dobru uniformnost, neravnomjernost otpora bloka je manja od 10%, a manjinski vijek trajanja je veći od 10 ms. Izrada PN spoja je najosnovniji i ključni proces u proizvodnji solarnih ćelija. Budući da je formiranje PN spoja, tako da elektroni i rupe u protoku neće se vratiti na izvornu, tako da je stvaranje struje, koristeći žicu za izvođenje struje, je istosmjerna struja. Ovaj proces se koristi u proizvodnji i proizvodnji pločica solarnih ćelija.
Korak 4: Izolacija ruba i čišćenje
Pomoću kemijske korozije silikonske su ploče uronjene u otopinu fluorovodične kiseline kako bi se stvorila kemijska reakcija u obliku topljive kompleksne heksafluorosilikatne kiseline, tako da se nakon difuzije ukloni sloj staklenog fosfornog stakla na površini silikonskih pločica. U procesu difuzije, POCL3 reagira s O2 da generira P2O5 taloženje na površini silikonske podloge. P2O5 reagira sa Si da bi se stvorili atomi Si02 i fosfora. Na taj način se na površini silikonske ploče formira sloj fosfornih elemenata koji sadrže SiO2, koji se naziva fosfosilicijsko staklo.
Oprema za fosforno silicijsko staklo obično se sastoji od tijela, spremnika za čišćenje, servo pogona, mehaničke ruke, električnog upravljačkog sustava i automatskog sustava za distribuciju kiseline, itd. Glavni izvori energije su fluorovodična kiselina, dušik, komprimirani zrak, čista voda, ispuštanje topline i otpadne vode. Fluorovodična kiselina može otopiti silicijev dioksid jer fluorovodična kiselina reagira sa silicijevim dioksidom i tvori hlapivi plin silicij tetrafluorid. Ako je fluorovodična kiselina prekomjerna, silicijev tetrafluorid nastao reakcijom dalje će reagirati s fluorovodičnom kiselinom kako bi se dobila topiva kompleksa heksafluorosilikatne kiseline.
Zahvaljujući procesu difuzije, čak i ako se koristi difuzija leđa, sve površine, uključujući rubove silikonske podloge, neizbježno će se raspršiti s fosforom. Fotogenerirani elektroni sakupljeni s prednje strane PN spoja će teći u stražnji dio PN spoja duž ruba fosfornog područja, uzrokujući kratki spoj. Stoga, dopirani silicij oko solarne ćelije mora biti urezan kako bi se uklonio PN spoj na rubu ćelije.
Za završetak ovog postupka obično se koristi plazma-jetkanje. Rezanje plazmom je proces u kojem se roditeljska molekula reaktivnog plina CF4 ionizira i formira plazmu pod pobudom rf snage pri niskom tlaku. Plazma se sastoji od nabijenih elektrona i iona, a plin u reakcijskoj komori pod utjecajem elektrona, uz pretvaranje u ione, ali također može apsorbirati energiju i formirati veliki broj aktivnih skupina. Reaktivne skupine dospijevaju na površinu Si02 uslijed difuzije ili pod djelovanjem električnog polja, gdje imaju kemijske reakcije s površinom urezanog materijala i tvore hlapljive reakcijske produkte koji izlaze s površine urezanog materijala i izvlače se iz vakuumski sustav.
Korak 5: Naslage ARC-a (Anti-Reflective Coating)
Refleksija polirane silikonske površine presvučenog antirefleksijskog filma je 35%. Da bi se smanjila površinska refleksija i poboljšala učinkovitost pretvorbe baterije, sloj antirefleksijskog filma od silicij nitrida treba se odložiti. Danas se PECVD oprema često koristi za pripremu antirefleksnog filma u industrijskoj proizvodnji. PECVD je plazma poboljšano kemijsko taloženje para. To je tehnički princip niskotemperaturne plazme koristi se kao izvor energije, uzorak na katodi glow razvoda pod niskim tlakom, koristeći žar pumpe za grijanje uzoraka do unaprijed određene temperature, a zatim prolaze u reakcijski plin SiH4 i NH3, plin kroz niz kemijskih reakcija i plazme, formirajući čvrsti film na površini uzorka su tanki slojevi silicij nitrida. Općenito, tanki slojevi naneseni ovom plazma poboljšanom kemijskom metodom taloženja su debljine oko 70 nm. Film ove debljine je optički funkcionalan. Koristeći načelo interferencije tankog filma, refleksija svjetla može se uvelike smanjiti, struja kratkog spoja i izlaz baterije mogu se uvelike povećati, a učinkovitost se također može poboljšati.
Korak 6: Kontakt ispis
Solarne ćelije za sitotisak napravljene su u PN spoju nakon izrade vlakana, difuzije i PECVD i drugih procesa koji mogu generirati električnu struju pod svjetlom. Da bi se izvezla generirana struja, na površini akumulatora potrebno je izraditi pozitivne i negativne elektrode. Postoji mnogo načina za izradu elektroda, a sitotisak je najčešći postupak za proizvodnju elektroda od solarnih ćelija. Sitotisak KORISTI metodu utiskivanja za ispis unaprijed određene grafike na podlozi.
Oprema se sastoji od tri dijela: tiskanje srebrene paste na poleđini baterije, tisak aluminijske paste na poleđini baterije i ispis srebrne paste na prednjoj strani baterije. Njegov princip rada je: koristiti mrežaste mreže kroz veličinu, s strugač u veličini žičane mreže za primjenu određenog pritiska, dok se kreće prema drugom kraju žičane mreže. Tinta se može stisnuti od mreže grafičkog dijela do podloge dok se pomiče. Zbog viskoznosti paste, otisak je fiksiran unutar određenog raspona. Kod ispisa, strugač je uvijek u linearnom kontaktu s pločom za tisak i podlogom, a kontaktna linija se pomiče sa strugačem kako bi dovršila put tiska.
Korak 7: Sinteriranje
Brzo sinteriranje nakon sitotiska silikonskih pločica, ne može se koristiti izravno, potrebno je sinteriranje peći za sinteriranje, izgaranje ljepila organske smole, preostalo gotovo čisto, zbog učinka stakla i blizu srebrene elektrode na silicijskim pločicama , Kada srebrena elektroda i kristalni silicij u temperaturi eutektičke temperature, kristalinični atomi silicija s određenim udjelom u rastaljenom srebrenom elektrodnom materijalu, oblikujući i ohmsku kontaktnu elektrodu, poboljšavaju napon ćelijskog otvorenog kruga i dva ključna parametra, čine njegove karakteristike otpora, kako bi se poboljšala učinkovitost pretvorbe solarne ćelije.
Peć za sinteriranje podijeljena je u tri faze: presinteriranje, sinteriranje i hlađenje. Svrha stadija presinteriranja je razgradnja i spaljivanje polimernog veziva u kaši. U fazi sinteriranja, u tijelu za sinteriranje dovršavaju se različite fizikalne i kemijske reakcije kako bi se stvorila otporna filmska struktura i učinilo je da doista ima otporne karakteristike. U ovoj fazi temperatura doseže vrhunac. U fazi hlađenja i hlađenja, staklo se hladi, stvrdnjava i stvrdnjava, tako da se otporna filmska struktura čvrsto lijepi na podlogu.
Korak 8: Testiranje i sortiranje stanica
Sada spremne za montažu solarne ćelije testirane su u uvjetima simulirane sunčeve svjetlosti, a zatim klasificirane i razvrstane prema njihovoj učinkovitosti. To se rješava pomoću uređaja za testiranje solarnih ćelija koji automatski testira i sortira stanice. Tvornički radnici tada samo trebaju povući ćelije iz odgovarajućeg spremišta učinkovitosti u kojem je stroj razvrstao ćelije.
Solarna ćelija tada u osnovi postaje nova sirovina koja se zatim koristi u montaži solarnih PV modula. Ovisno o glatkoći proizvodnog procesa i osnovnoj kvaliteti materijala od silicijeve ploče, konačni ishod u obliku solarne ćelije dalje se ocjenjuje u različite stupnjeve kvalitete solarnih ćelija.
Periferna oprema i uvjeti
Potrebna je periferna oprema u procesu proizvodnje baterija, napajanja, vodoopskrbe, odvodnje, vakuuma, posebne pare i drugih perifernih objekata. Zaštita od požara i oprema za zaštitu okoliša također su važni za osiguranje sigurnosti i održivog razvoja.
Proizvodna linija solarnih ćelija s godišnjim kapacitetom od 50 MW, samo potrošnja energije procesne i energetske opreme iznosi oko 1800 kW. Količina procesa čiste vode je oko 15 tona na sat, a kvaliteta vode je potrebna kako bi se zadovoljio tehnički standard ew-1 kineske vode e-razreda GB / t11446.1-1997. Potrošnja rashladne vode u procesu je oko 15 tona na sat, veličina čestica u vodi ne smije biti veća od 10 mikrona, a temperatura dovoda vode treba biti 15-20 ℃. Vakuumsko pražnjenje je oko 300M3 / H. Također je potrebno oko 20 kubičnih metara dušika i 10 kubičnih metara kisika. S obzirom na faktore sigurnosti posebnih plinova kao što je silan, potrebno je uspostaviti poseban interval plina kako bi se osigurala apsolutna sigurnost proizvodnje. Osim toga, toranj za sagorijevanje silana i stanica za pročišćavanje otpadnih voda također su potrebni objekti za proizvodnju stanica.