Obstaja osem korakov za proizvodnjo sončnih celic iz silicijevih rezin za končno testiranje pripravljene sončne celice.
1. korak: Preverjanje rezin
Silikonska rezina je nosilec sončne celice. Kakovost silicijeve rezine neposredno določa učinkovitost pretvorbe sončne celice, zato je treba preizkusiti dohodne silicijeve rezine. Ta postopek se v glavnem uporablja za spletno merjenje nekaterih tehničnih parametrov silicijevih rezin, kot so površinska hrapavost, manjša življenjska doba, upornost, P / N tip in mikropokret, itd. Oprema je sestavljena iz avtomatskega polnjenja in razkladanja, prenosa rezin, sistemske integracije in štiri detekcijske module.
Med njimi detektor fotonapetostnih silicijevih rezin zazna hrapavost površine silicijeve rezine in istočasno zazna parametre videza, kot sta velikost in diagonalna črta silicijeve rezine. Modul za odkrivanje mikrokrakov se uporablja za odkrivanje notranjih mikrorazlomov silicijeve rezine. Poleg tega obstajata dva modula za odkrivanje, od katerih je eden online modul za testiranje, predvsem testiranje upornosti rezin in tipa rezin, drugi modul pa se uporablja za testiranje manjšine življenjske dobe silicijeve rezine. Pred odkrivanjem življenjske dobe in upornosti manjšin je treba odkriti diagonalno in mikro razpoko silicijeve rezine in samodejno odstraniti poškodovano silicijevo rezino. Oprema za testiranje rezin lahko samodejno obremenitev in razkladanje rezin, in lahko dajo nekvalificirane izdelke v fiksni položaj, da bi izboljšali natančnost testiranja in učinkovitosti.
2. korak: Teksturiranje in čiščenje
Priprava površine monokristalnega silicijevega semiša je uporaba anizotropne korozije silicija, da se na silicijevi površini vsakega kvadratnega centimetra oblikujejo milijoni štirih stranskih piramidalnih struktur. Zaradi večkratnega odboja in lomljenja vpadne svetlobe na površini se absorpcija svetlobe poveča, izboljša se tok kratkega stika in učinkovitost pretvorbe baterije.
Raztopine silicijeve anizotropne korozije so običajno vroče alkalne raztopine. Razpoložljive baze so natrijev hidroksid, kalijev hidroksid, litijev hidroksid in etilendiamin. Večina uporablja poceni raztopino raztopine natrijevega hidroksida s koncentracijo približno 1% za pripravo semiškega silicija, temperatura korozije pa je 70-85. Da bi dobili enakomerno suede, je treba dodati alkohole, kot so etanol in izopropanol, kot kompleksirna sredstva za pospešitev korozije silicija. Pred pripravo semiša se silicijeva rezina podvrže začetni površinski koroziji in za odstranitev se uporabi približno 20 do 25 mikronov alkalne ali kisle korozijske tekočine. Po korodiranju semiša se opravi splošno kemično čiščenje. Silikonske rezine, pripravljene na površini, se ne smejo dolgo hraniti v vodi, da se prepreči kontaminacija.
3. korak: Difuzija
Za realizacijo pretvorbe svetlobne energije v električno energijo je potrebno veliko območje PN stičišča. Difuzijska peč je posebna oprema za izdelavo PN spoja sončnih celic. Cevasta difuzijska peč je v glavnem sestavljena iz štirih delov: zgornjega dela kremenovega čolna, izpušne plinske komore, dela peči in plinske omarice. Na splošno se kot vir difuzije uporablja tekoči vir fosforjevega oksiklorida. Silikonske rezine tipa P so nameščene v kvarčno posodo s cevno difuzijsko pečjo. Fosforjev oksiklorid damo v kvarčno posodo z dušikom pri visoki temperaturi 850-900 stopinj Celzija. Fosforjev oksiklorid reagira s silicijskimi rezinami, da pridobi fosforjeve atome. Po določenem časovnem obdobju atomi fosforja vstopajo v površinski sloj silicijevih rezin z vseh koncev in prodirajo v silicijeve rezine skozi vrzel med atomi silicija in tvorijo spoj polprevodnikov n-tipa in p-tipa polprevodnika, in sicer PN križišču. PN spojnica, dobljena s to metodo, ima dobro enakomernost, neenakomernost upora bloka je manjša od 10%, manjša življenjska doba pa je večja od 10 ms. Izdelava PN križišča je najbolj osnovni in ključni proces pri proizvodnji sončnih celic. Ker je tvorba PN stičišča, tako da se elektroni in luknje v toku ne bodo vrnili v izvirnik, zato je nastajanje toka z žico, ki vodi iz toka, enosmerni tok. Ta postopek se uporablja pri proizvodnji in proizvodnji plošč iz solarnih celic.
4. korak: Izolacija robov in čiščenje
S kemično korozijo se silicijeve rezine potopijo v raztopino fluorovodikove kisline, da se ustvari kemična reakcija, da se tvori topna kompleksna heksafluorosilična kislina, tako da se po difuziji na površini silicijevih rezin odstrani plast fosforjevega silicijevega stekla. V procesu difuzije POCL3 reagira z O2, da generira odlaganje P2O5 na površini silicijeve rezine. P2O5 reagira s Si, da nastane SiO2 in fosforjev atom. Na ta način se na površini silicijeve rezine, ki se imenuje fosfosilicijsko steklo, tvori sloj fosfornih elementov, ki vsebujejo SiO2.
Oprema za steklo fosforjevega silikona je v glavnem sestavljena iz telesa, čistilne posode, servo pogona, mehanske roke, električnega krmilnega sistema in avtomatskega sistema za distribucijo kisline itd. odvod toplote in odpadne vode. Fluorovodikova kislina lahko raztopi silicijev dioksid, ker fluorovodikova kislina reagira s silicijevim dioksidom, da nastane hlapen plin silicijev tetrafluorid. Če je fluorovodikova kislina prekomerna, bo silicijev tetrafluorid, ki ga tvori reakcija, nadalje reagiral s fluorovodikovo kislino, da se tvori topna kompleksna heksafluorosilična kislina.
Zaradi postopka difuzije, tudi če uporabljamo razpršitev hrbet-nazaj, bodo vse površine, vključno z robovi silicijeve rezine, neizogibno razpršene s fosforjem. Fotogenerirani elektroni, zbrani s sprednje strani PN-spoja, bodo tečili v zadnji konec PN vzdolž roba območja fosforja in povzročili kratek stik. Zato moramo dopiran silicij okoli sončne celice jedkati, da odstranimo PN spoj na robu celice.
Za zaključitev tega postopka se običajno uporablja jedkanje s plazmo. Jedkanje v plazmi je proces, pri katerem se starševska molekula reaktivnega plina CF4 ionizira in tvori plazmo pod ekscitacijo moči rf pri nizkem tlaku. Plazma je sestavljena iz nabitih elektronov in ionov, plin v reakcijski komori pod vplivom elektronov, poleg transformacije v ione, lahko pa tudi absorbira energijo in tvori veliko število aktivnih skupin. Reaktivne skupine dosežejo površino SiO2 zaradi difuzije ali pod vplivom električnega polja, kjer imajo kemijske reakcije s površino jedkanega materiala in tvorijo hlapne reakcijske produkte, ki izhajajo iz površine jedkanega materiala in se ekstrahirajo iz vakuumski sistem.
Korak 5: Odlaganje ARC (Anti-Reflective Coating)
Refleksija polirane silikonske površine prevlečenega antirefleksnega filma je 35%. Da bi zmanjšali površinski odsev in izboljšali učinkovitost pretvorbe akumulatorja, je treba odložiti plast protieksplozivnega filma iz silicijevega nitrida. Danes se oprema PECVD pogosto uporablja za pripravo antirefleksnega filma v industrijski proizvodnji. PECVD je plazemsko izboljšano kemično nanašanje s paro. To je tehnično načelo nizke temperature plazme se uporablja kot vir energije, vzorec na katodi sijoča razelektritev pod nizkim tlakom, z uporabo glow raztopine za ogrevanje vzorcev do vnaprej določene temperature, nato pa preide v reakcijski plin SiH4 in NH3, plin skozi vrsto kemijske reakcije in plazme, ki tvorijo trdno folijo na površini vzorca, so tanke plasti silicijevega nitrida. Na splošno so tanke plasti, ki jih oddaja ta plazemsko izboljšana kemična metoda nanašanja s paro, debele približno 70nm. Film te debeline je optično funkcionalen. Z uporabo načela tankega filma motnje, odsev svetlobe lahko močno zmanjša, kratkostični tok in moč baterije se lahko močno poveča, in učinkovitost se lahko tudi izboljša.
6. korak: Stik s tiskanjem
Sončne celice s sitotiskom so izdelane v PN stičišču po izdelavi vlaken, difuziji in PECVD ter drugih procesih, ki lahko proizvedejo električni tok pod svetlobo. Za izvoz ustvarjenega toka je treba na površini akumulatorja izdelati pozitivne in negativne elektrode. Obstaja veliko načinov za izdelavo elektrod, zaslonski tisk pa je najpogostejši postopek za izdelavo elektrod sončnih celic. Sitotisk UPORABLJA metodo vtiskovanja za tiskanje vnaprej določene grafike na podlago.
Oprema je sestavljena iz treh delov: srebrne paste na hrbtni strani baterije, tisk na aluminijasti pasti na zadnji strani baterije in srebrne paste na sprednji strani baterije. Njegovo načelo delovanja je: uporabite mrežasto mrežo skozi velikost, s strgalom v velikosti žične mreže, da uporabite določen pritisk, medtem ko se premikate proti drugemu koncu žične mreže. Črnilo se stisne iz mreže grafičnega dela na substrat, ko se premika. Zaradi viskoznosti paste je odtis fiksiran znotraj določenega območja. Pri tiskanju je strgalo vedno v linearnem stiku z zaslonsko ploščo in podlago, kontaktni vod pa se premika s strgalom, da zaključi potovanje s tiskanjem.
7. korak: Sintranje
Hitro sintranje po sitotiranju silicijevih rezin, ni mogoče neposredno uporabiti, sintranje s pečjo za sintranje, zgorevanje organskih smol, preostanek skoraj čist, zaradi vpliva stekla in blizu srebrne elektrode na silicijeve rezine . Ko srebro elektrode in kristalnega silicija v temperaturo evtektične temperature, kristalnega silicija atomov z določenimi deleži v staljenih srebra elektrodnih materialov, ki tvorijo in ohmske kontaktne elektrode, izboljšanje napetosti celice in faktorja polnjenja dva ključna parametra, da je njegova odpornost, \ t za izboljšanje učinkovitosti pretvorbe sončnih celic.
Peč za sintranje je razdeljena na tri faze: preziranje, sintranje in hlajenje. Namen faze predtlačenja je razgradnja in sežiganje polimernega veziva v gnojevki. V fazi sintranja se v telesu sintranja končajo različne fizikalne in kemične reakcije, ki tvorijo uporovno filmsko strukturo in resnično zagotavljajo uporovne lastnosti. Na tej stopnji temperatura doseže vrh. V fazi hlajenja in hlajenja se steklo ohladi, strdi in strdi, tako da se uporovna filmska struktura trdno prilepi na podlago.
8. korak: Testiranje in razvrščanje celic
Zdaj pripravljene za montažo sončne celice so testirane v simuliranih pogojih sončne svetlobe in nato razvrščene in razvrščene glede na njihovo učinkovitost. To se opravi z napravo za testiranje sončnih celic, ki samodejno preizkuša in razvrsti celice. Delavci v tovarni morajo nato umakniti celice iz ustreznega odlagališča učinkovitosti, do katerega je stroj izbral celice.
Sončna celica nato postane nova surovina, ki se nato uporabi pri sestavljanju solarnih PV modulov. Odvisno od gladkosti proizvodnega procesa in osnovne kakovosti materiala iz silicijeve rezine, se končni rezultat v obliki sončne celice nato dodatno razvrsti v različne kakovostne razrede sončnih celic.
Periferna oprema in pogoji
Potrebne so periferne naprave v proizvodnem procesu akumulatorja, oskrbe z električno energijo, oskrbe z vodo, odvodnjavanja, vakuuma, posebne pare in drugih perifernih naprav. Protipožarna zaščita in oprema za varstvo okolja sta pomembni tudi za zagotavljanje varnosti in trajnostnega razvoja.
Proizvodna linija za sončne celice z letno zmogljivostjo 50 MW, le poraba energije v procesni in energetski opremi znaša približno 1800 kW. Količina čiste vode v procesu je približno 15 ton na uro, kakovost vode pa je potrebna za izpolnjevanje tehničnega standarda ew-1 kitajske vode e-razreda GB / t11446.1-1997. Poraba hladilne vode v procesu je približno 15 ton na uro, velikost delcev v vodi ne sme biti večja od 10 mikronov, temperatura oskrbe z vodo pa mora biti 15-20 ℃. Vakuumski izpust je približno 300M3 / H. Zahteva tudi približno 20 kubičnih metrov dušika in 10 kubičnih metrov kisika. Glede na varnostne faktorje posebnih plinov, kot je silan, je treba vzpostaviti poseben plinski interval, da se zagotovi absolutna varnost proizvodnje. Poleg tega sta postaja za izgorevanje silana in postaja za čiščenje odplak potrebne naprave za proizvodnjo celic.