ישנם שמונה שלבים כדי לייצר תאים סולריים מפלים סיליקון לבדיקה הסופית של תא השמש מוכן.
שלב 1: בדיקת וואפר
רקיק הסיליקון הוא המוביל של תא סולארי. איכות פרוסות סיליקון קובעת באופן ישיר את יעילות ההמרה של התא הסולארי, ולכן יש צורך לבדוק את פרוסות סיליקון נכנסות. תהליך זה משמש בעיקר למדידה מקוונת של כמה פרמטרים טכניים של פרוסות סיליקון, כגון חספוס פני השטח, חיים מיעוט, התנגדות, סוג P / N ו microcrack, וכו 'הציוד מורכב אוטומטית טעינה ופריקה, שידור רקיק, אינטגרציה מערכת ארבעה מודולים.
ביניהם, גלאי פוטו סיליקון פוטו מגלה את החספוס פני השטח של פרוסות הסיליקון, ובמקביל מזהה את הפרמטרים המראה כגון גודל וקו אלכסוני של פרוסות סיליקון. מודול זיהוי microcrack משמש כדי לזהות את microcracks פנימי של פרוסות סיליקון. בנוסף, ישנם שני מודולים זיהוי, אחד מהם הוא מודול בדיקה מקוונת בעיקר בדיקת עמידות רקיק סוג רקיק, ואת המודול השני משמש לבדיקת חיי המיעוט של פרוסות סיליקון. לפני זיהוי של החיים מיעוט התנגדות, אלכסונית microcrack של פרוסות סיליקון צריך להיות מזוהה ואת פרוסות סיליקון פגום יש להסיר באופן אוטומטי. ציוד בדיקה רקיק יכול לטעון באופן אוטומטי לפרוק את פרוסות סיליקון, והוא יכול לשים את המוצרים ללא תנאי במצב קבוע, כדי לשפר את בדיקת יעילות ויעילות.
שלב 2: Texturing וניקוי
הכנת פני השטח של זמש סיליקון monocrystalline היא להשתמש קורוזיה אניסוטרופית של סיליקון ליצור מיליוני מבנים פירמידליים ארבעה צדדי על משטח הסיליקון של כל סנטימטר מרובע. בשל השתקפות מרובים שבירה של אור האירוע על פני השטח, קליטת האור הוא גדל, ואת המעגל הנוכחי ואת יעילות ההמרה של הסוללה השתפרו.
פתרונות סיליקון אניסוטרופיים קורוזיה הם בדרך כלל פתרונות אלקליין חם. בסיסים זמינים הם הידרוקסיד נתרן, הידרוקסיד אשלגן, הידרוקסיד ליתיום, ואתילנדיאמין. רובם משתמשים זול נתרן hydroxide לדלל פתרון עם ריכוז של כ 1% להכין סיליקון זמש, ואת טמפרטורת קורוזיה הוא 70-85 ℃. על מנת להשיג זמש אחיד, יש להוסיף אלכוהולים כגון אתנול ואיזופרונול כגורמים מורכבים כדי להאיץ את קורוזיה הסיליקון. לפני ההכנה של זמש, פרוסות סיליקון יעברו קורוזיה פני השטח הראשונית, על 20 ~ 25 מיקרון של נוזל קורוזיה אלקליין או חומצי ישמש להסרתו. לאחר זיוף זמש, ניקוי כימי כללי יבוצע. וופלים סיליקון מוכן על פני השטח לא צריך להיות מאוחסן במים במשך זמן רב כדי למנוע זיהום.
שלב 3: דיפוזיה
שטח גדול של צומת PN נדרש כדי להבין את ההמרה של אנרגיה קלה לאנרגיה חשמלית. תנור דיפוזיה הוא ציוד מיוחד לייצור צומת PN של תאים סולאריים. תנור דיפוזיה צינורי מורכב בעיקר ארבעה חלקים: החלק העליון של הסירה קוורץ, תא גז פליטה, חלק גוף הכבש ואת חלק ארון הגז. בדרך כלל, מקור נוזל של זרחן oxychloride משמש כמקור דיפוזיה. P סוג פרוסות סיליקון ממוקמים במיכל קוורץ של תנור דיפוזיה צינורי. זרחן oxychloride מוכנס לתוך מיכל קוורץ על ידי חנקן בטמפרטורה גבוהה של 850 - 900 מעלות צלזיוס. זרחן oxychloride מגיב עם ופלים סיליקון להשיג אטומי זרחן. לאחר תקופה מסוימת של זמן, אטומי זרחן נכנסים לשכבת פני השטח של פרוסות סיליקון מכל עבר, ומחלחלים לתוך פרוסות סיליקון דרך הפער בין אטומי סיליקון, יוצרים את הצומת של מוליכים למחצה מסוג n ו- p מוליכים למחצה סוג, כלומר PN צומת. צומת ה- PN המיוצר על ידי שיטה זו יש אחידות טובה, חוסר אחידות ההתנגדות לחסום הוא פחות מ -10%, ואת החיים מיעוט גדול מ 10ms. הפיכת צומת PN הוא תהליך בסיסי בסיסיים בייצור תאים סולריים. כי זה היווצרות של צומת PN, כך האלקטרונים וחורים בזרימה לא יחזור המקורי, ולכן היווצרות של זרם, באמצעות חוט להוביל את הנוכחי, הוא זרם ישיר. תהליך זה משמש בייצור וייצור של ופלים תא סולארי.
שלב 4: בידוד קצה & ניקוי
באמצעות קורוזיה כימית, ופלים סיליקון שקועים פתרון חומצה הידרופלואורית כדי ליצור תגובה כימית כדי ליצור את חומצה hexafluorosilicic מסיס מסיס, כדי להסיר שכבת זכוכית סיליקון זרחן נוצר על פני השטח של פרוסות סיליקון לאחר דיפוזיה. בתהליך הדיפוזיה, POCL3 מגיב עם O2 כדי לייצר בתצהיר P2O5 על פני השטח של פרוסות סיליקון. P2O5 מגיב עם Si לייצר SiO2 ו זרחן אטומים. בדרך זו, שכבה של אלמנטים SiO2 המכילים זרחן נוצר על פני השטח של פרוסות סיליקון, אשר נקרא זכוכית phosphosilicon.
ציוד לזכוכית סיליקון זרחן מורכב בדרך כלל הגוף, טנק ניקוי, מערכת הכונן סרוו, זרוע מכני, מערכת בקרה חשמלית מערכת הפצה אוטומטית חומצה, וכו 'מקורות הכוח העיקריים הם חומצה הידרופלואורית, חנקן, אוויר דחוס, מים טהורים, מפלט חום ומים. חומצה הידרופלואורית יכולה להמיס סיליקה בגלל חומצה הידרופלואורית מגיב עם סיליקה כדי ליצור גז סיליקון נדיף tetrafluoride. אם חומצה hydrofluoric הוא מוגזם, tetrafluoride סיליקון שנוצרו על ידי התגובה ימשיך להגיב עם חומצה הידרופלואורית ליצירת חומצה hexafluorosilicic מסיס מסיס.
בשל תהליך של דיפוזיה, גם אם באמצעות דיפוזיה גב אל גב, כל המשטחים, כולל קצוות של פרוסות סיליקון יהיה בהכרח להתפזר עם זרחן. האלקטרונים הפוטוגנטיים שנאספו מחזית צומת ה- PN יזרמו לחלק האחורי של צומת ה- PN לאורך קצה אזור הזרחן ויגרמו לקצר. לכן, סיליקון מסומם סביב התא הסולארי חייב להיות חרוט כדי להסיר את צומת PN בקצה התא.
פלזמה תחריט משמש בדרך כלל כדי להשלים את התהליך הזה. פלזמה תחריט הוא תהליך שבו מולקולת האב של גז תגובתי CF4 ionizes ופלסמה צורות תחת עירור של כוח rf בלחץ נמוך. פלזמה מורכבת של אלקטרונים טעונים יונים, הגז בחדר התגובה תחת השפעת האלקטרונים, בנוסף להפוך ליונים, אבל גם יכול לספוג אנרגיה וליצור מספר רב של קבוצות פעילות. קבוצות תגובתי להגיע אל פני השטח של SiO2 עקב דיפוזיה או תחת הפעולה של השדה החשמלי, שם יש להם תגובות כימיות עם פני השטח של חומר חרוט, ויוצרים מוצרים תגובה נדיפים להימלט מפני השטח של החומר חרוט מופקים מן חלל על ידי מערכת ואקום.
שלב 5: ARC (ציפוי אנטי רפלקטיבית) הפקדת
רפלקטיביות של משטח סיליקון מלוטש של הסרט נגד השתקפות מצופה הוא 35%. על מנת להפחית את השתקפות פני השטח ולשפר את יעילות ההמרה של הסוללה, שכבת סיליקון ניטריד הסרט נגד השתקפות צריך להיות מופקד. כיום, ציוד PECVD משמש לעתים קרובות כדי להכין סרט antireflection בייצור התעשייתי. PECVD הוא פלזמה משופרת בתצהיר אדי כימיים. זה העיקרון הטכני של פלזמה טמפרטורה נמוכה משמש כמקור אנרגיה, המדגם על פריקה זוהר קתודה בלחץ נמוך, באמצעות זוהר פריקה דגימות חימום עד טמפרטורה קבועה מראש, ולאחר מכן לעבור לתגובה גז SiH4 ו NH3, גז באמצעות סדרה של תגובה כימית פלזמה, ויצרו סרט מוצק על פני השטח של המדגם הוא סיליקון ניטריד סרטים דקים. בדרך כלל, סרטים דקים שהופקדו על ידי זה פלזמה משופרת כימיים בתצהיר בתצהיר הם כ 70nm עבה. סרט של עובי זה הוא פונקציונלי אופטית. באמצעות העיקרון של הפרעות סרט דק, השתקפות האור יכול להיות מופחת באופן משמעותי, זרם המעגל הנוכחי של הפלט של הסוללה ניתן להגדיל באופן משמעותי, ואת היעילות יכולה גם להיות משופרת.
שלב 6: הדפסת איש קשר
מסך הדפסה תאים סולריים נעשו צומת PN לאחר ביצוע מוך, דיפוזיה PECVD ותהליכים אחרים, אשר יכול לייצר זרם חשמלי תחת אור. על מנת לייצא את הנוכחי שנוצר, אלקטרודות שליליות וחיוביות צריך להיעשות על פני השטח של הסוללה. ישנן דרכים רבות לעשות אלקטרודות, והדפסה המסך הוא התהליך הנפוץ ביותר לעשות אלקטרודות תאים סולריים. הדפסה על המסך שימוש בשיטת ההטבעה להדפסת הגרפיקה שנקבעה מראש על המצע.
הציוד מורכב משלושה חלקים: הדבקת הדבקת כסף על גב הסוללה, הדפסת הדבק מאלומיניום על גב הסוללה והדפסת הדבקת כסף בחזית הסוללה. עקרון העבודה שלו הוא: להשתמש ברשת שינוי רשת באמצעות גודל, עם מגרד בגודל של רשת התיל כדי להפעיל לחץ מסוים, תוך כדי תנועה לעבר הקצה השני של רשת התיל. הדיו הוא סחיטה מן הרשת של החלק הגרפי אל המצע כפי שהוא נע. בשל צמיגות הדבק, ההטבעה קבועה בטווח מסוים. בהדפסה, המגרד הוא תמיד במגע ליניארי עם צלחת ההדפסה והמצע, וקו המגע נע עם המגרד כדי להשלים את מסע ההדפסה.
שלב 7: Sintering
מהיר sintering לאחר הדפסה המסך של פרוסות סיליקון, לא ניתן להשתמש בהם ישירות, צריך להיות sintering על ידי תנור sintering, שרף שרף אורגני, הנותרים כמעט טהור, בשל השפעת זכוכית קרוב אלקטרודה כסף על ופלי סיליקון . כאשר האלקטרודה כסף סיליקון גבישי בטמפרטורה של הטמפרטורה eutectic, אטומי סיליקון גבישי עם יחס מסוים לתוך חומרים אלקטרודה כסף מותך, ויוצרים אלקטרודה מגע אואה, לשפר את המעגל פתוח מעגל פתוח ולמלא גורם שני פרמטרים מרכזיים, להפוך את מאפייני ההתנגדות שלה, על מנת לשפר את יעילות ההמרה של התא הסולארי.
Sintering תנור מחולק לשלושה שלבים: presintering, sintering וקירור. מטרת שלב presintering היא לפרק ולשרוף את פולימר קלסר ב slurry. בשלב sintering, תגובות פיסיקליות וכימיות שונות הושלמו בגוף sintering כדי ליצור את מבנה הסרט התנגדות ולהפוך אותו באמת יש את המאפיינים resistive. בשלב זה, הטמפרטורה מגיעה לשיא. בשלב קירור וקירור, זכוכית מתקרר, מתקשה ומוצק כך מבנה הסרט התנגדות התנגדות מקובעת על המצע.
שלב 8: בדיקה ומיון תאים
תאים סולריים מוכנים כעת להיבדק תחת תנאי הדמיה השמש ולאחר מכן מסווגים מיון לפי היעילות שלהם. זה מטופל על ידי תא סולארית בדיקות המכשיר באופן אוטומטי בדיקות ומין את התאים. עובדי המפעל אז רק צריך לסגת את התאים ממאגר יעילות בהתאמה שבה המכונה מגוון התאים.
תא השמש מכן בעצם הופך חומר גלם חדש, כי הוא משמש אז הרכבה של מודולים PV השמש. בהתאם החלקות של תהליך הייצור ואת איכות סיליקון סיליקון סיליקון בסיסי, התוצאה הסופית בצורה של תא סולארי הוא מדורגת נוספת לתוך ציונים שונים תא איכות השמש.
ציוד וציוד היקפי
ציוד היקפי בתהליך הייצור של הסוללה, אספקת החשמל, אספקת מים, ניקוז, HVAC, ואקום, קיטור מיוחד ומתקנים היקפיים אחרים נדרשים. הגנה אש וציוד להגנת הסביבה חשובים גם כדי להבטיח בטיחות ופיתוח בר קיימא.
קו ייצור תאים סולריים עם קיבולת שנתית של 50MW, רק את התהליך ואת צריכת החשמל ציוד כוח הוא על 1800KW. כמות המים טהור התהליך הוא כ 15 טון לשעה, ואת איכות המים נדרש לפגוש את תקן טכני EW-1 של סין של דואר אלקטרוני בכיתה GB / t11446.1-1997. צריכת המים הקירור של התהליך הוא כ 15 טון לשעה, את גודל החלקיקים במים לא צריך להיות יותר מ 10 מיקרון, ואת טמפרטורת אספקת המים צריך להיות 15-20 ℃. פריקה ואקום הוא כ 300M3 / H. זה דורש גם על 20 מ"ק של חנקן 10 מטרים מעוקבים של חמצן. בהתחשב בגורמים הבטיחות של גזים מיוחדים כגון silane, יש צורך להגדיר מרווח גז מיוחד כדי להבטיח את בטיחות הייצור המוחלט. בנוסף, סילאן שרפה מגדל תחנת טיפול ביוב הם גם מתקנים הדרושים לייצור תאים.
