K výrobě solárních článků z křemíkových destiček je připraveno osm kroků ke konečnému testování připraveného solárního článku.
Krok 1: Kontrola destiček
Křemíkový plátek je nosičem solárního článku. Kvalita křemíkového oplatku přímo určuje účinnost přeměny solárního článku, takže je nutné testovat příchozí křemíkovou desku. Tento proces se používá především pro online měření některých technických parametrů křemíkových destiček, jako je drsnost povrchu, životnost menšin, odpor, typ P / N a mikrotrhliny atd. Zařízení se skládá z automatického nakládání a vykládání, přenosu destiček, systémové integrace a čtyři detekční moduly.
Mezi nimi detektor fotovoltaického křemíkového destičky detekuje drsnost povrchu křemíkové desky a současně detekuje parametry vzhledu, jako je velikost a úhlopříčka křemíkové desky. Modul detekce mikrotrhlin se používá k detekci vnitřních mikrotrhlin křemíkové desky. Kromě toho existují dva detekční moduly, z nichž jeden je online testovací modul, zejména testování odporového odporu a typu destiček, a druhý modul se používá k testování minoritní životnosti křemíkové desky. Před detekcí životnosti menšin a rezistivity by měla být detekována úhlopříčka a mikrotrhlinka křemíkové destičky a poškozený silikonový plátek by měl být automaticky odstraněn. Zařízení pro testování destiček může automaticky plnit a vykládat oplatku a může umístit nekvalifikované výrobky do pevné polohy, aby se zlepšila přesnost a účinnost testování.
Krok 2: Texturování a čištění
Příprava povrchu monokrystalického křemíkového semiše je použití anizotropní koroze křemíku k vytvoření miliónů čtyřstranných pyramidových struktur na křemíkovém povrchu každého čtverečního centimetru. V důsledku vícenásobného odrazu a lomu dopadajícího světla na povrchu se zvyšuje absorpce světla a zlepšuje se zkratový proud a účinnost přeměny baterie.
Křemík anizotropní korozní roztoky jsou obvykle horké alkalické roztoky. Dostupné báze jsou hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid lithný a ethylendiamin. Většina z nich používá levný roztok hydroxidu sodného s koncentrací asi 1% pro přípravu semišového křemíku a teplota koroze je 70-85 ° C. Aby se dosáhlo jednotného semiše, měly by být přidány alkoholy jako ethanol a isopropanol jako komplexotvorná činidla pro urychlení koroze křemíku. Před přípravou semiše se musí křemíková destička podrobit počáteční povrchové korozi a pro její odstranění se použije asi 20 až 25 mikronů alkalické nebo kyselé korozní kapaliny. Po zkorodování semiše se provede obecné chemické čištění. Křemíkové oplatky připravené na povrchu by neměly být dlouhodobě skladovány ve vodě, aby se zabránilo kontaminaci.
Krok 3: Difúze
Pro realizaci přeměny světelné energie na elektrickou energii je zapotřebí velká plocha křižovatky PN. Difuzní pec je speciální zařízení pro výrobu PN spojení solárních článků. Trubková difuzní pec je převážně tvořena čtyřmi částmi: horní částí křemenné lodi, komorou výfukových plynů, částí tělesa pece a částí plynové skříně. Jako zdroj difúze se obvykle používá kapalný zdroj oxychloridu fosforečného. Křemíkové desky typu P jsou umístěny v křemenném zásobníku trubkové difuzní pece. Oxychlorid fosforečný se vloží do křemenné nádoby dusíkem při vysoké teplotě 850 - 900 stupňů Celsia. Oxychlorid fosforečný reaguje s křemíkovými destičkami pro získání atomů fosforu. Po určité době, atomy fosforu vstupují do povrchové vrstvy křemíkových destiček z celého okolí a pronikají do křemíkových destiček přes mezeru mezi atomy křemíku, tvořit křižovatku polovodiče n-typu a polovodiče typu p, jmenovitě PN. spojení. Přechod PN vyrobený touto metodou má dobrou jednotnost, nerovnoměrnost odporu bloku je menší než 10% a životnost menšiny je větší než 10 ms. Tvorba PN spojů je nejzákladnějším a nejvýznamnějším procesem výroby solárních článků. Protože to je vytvoření PN křižovatky, tak že elektrony a díry v toku se nevrátí k originálu, tak vytvoření proudu, používat drát vést ven proud, je stejnosměrný proud. Tento proces se používá při výrobě a výrobě oplatek solárních článků.
Krok 4: Izolace hran a čištění
Prostřednictvím chemické koroze se křemíkové destičky ponoří do roztoku kyseliny fluorovodíkové, aby se vytvořila chemická reakce za vzniku rozpustné komplexní kyseliny hexafluorokřemičité, aby se odstranila vrstva fosforového křemíkového skla, vytvořená na povrchu křemíkových destiček po difúzi. V procesu difúze reaguje POCL3 s O2 za vzniku P2O5 depozice na povrchu křemíkové desky. P2O5 reaguje s Si za vzniku atomů SiO2 a fosforu. Tímto způsobem se na povrchu křemíkové desky, která se nazývá fosfosilikonové sklo, vytvoří vrstva Si02 obsahující prvky fosforu.
Zařízení pro fosforové křemíkové sklo se obecně skládá z těla, čisticí nádrže, servopohonu, mechanického ramene, elektrického řídicího systému a automatického systému distribuce kyselin atd. Hlavními zdroji energie jsou kyselina fluorovodíková, dusík, stlačený vzduch, čistá voda, tepla a odpadních vod. Kyselina fluorovodíková může rozpustit oxid křemičitý, protože kyselina fluorovodíková reaguje s oxidem křemičitým za vzniku těkavého plynu tetrafluoridu křemíku. Pokud je kyselina fluorovodíková nadměrná, tetrafluorid křemíku vytvořený reakcí bude dále reagovat s kyselinou fluorovodíkovou za vzniku rozpustné komplexní kyseliny hexafluorosilikové.
Kvůli procesu difúze, i když se používá zpětná difúze, všechny povrchy včetně hran křemíkové desky budou nevyhnutelně rozptýleny fosforem. Fotogenerované elektrony shromážděné z přední části křižovatky PN budou proudit do zadní části křižovatky PN podél okraje oblasti fosforu, což způsobí zkrat. Proto musí být dopovaný křemík kolem solárního článku vyleptán, aby se odstranil přechod PN na okraji buňky.
Pro dokončení tohoto procesu se obvykle používá plazmové leptání. Plazmové leptání je proces, při kterém mateřská molekula reaktivního plynu CF4 ionizuje a tvoří plazmu pod excitací výkonu RF při nízkém tlaku. Plazma je složena z nabitých elektronů a iontů, plynu v reakční komoře pod vlivem elektronů, kromě transformace na ionty, ale také může absorbovat energii a tvořit velký počet aktivních skupin. Reaktivní skupiny se dostanou na povrch SiO2 vlivem difúze nebo působením elektrického pole, kde mají chemické reakce s povrchem leptaného materiálu a tvoří těkavé reakční produkty, které unikají z povrchu leptaného materiálu a jsou extrahovány z povrchu. vakuovou soustavou.
Krok 5: Depozice ARC (Anti-Reflective Coating)
Odrazivost povrchu leštěného křemíku potažené antireflexní fólie je 35%. Aby se snížil odraz povrchu a zlepšila se účinnost přeměny baterie, musí být nanesena vrstva antireflexní fólie z nitridu křemíku. V současné době se zařízení PECVD často používá k přípravě antireflexního filmu v průmyslové výrobě. PECVD je chemická depozice v plynné formě. Jako zdroj energie se používá technický princip nízkoteplotního plazmatu, vzorek na katodovém výboji za nízkého tlaku, s použitím žhavých výbojových zahřívacích vzorků až do předem stanovené teploty, a pak přechází do reakčního plynu SiH4 a NH3, plyn prostřednictvím řady chemických reakcí a plazmy, tvořících pevný film na povrchu vzorku jsou tenké vrstvy nitridu křemíku. Obecně platí, že tenké vrstvy nanesené touto metodou chemické depozice v plynné fázi s plazmovou strukturou jsou asi 70 nm silné. Fólie této tloušťky je opticky funkční. Pomocí principu tenkého filmu rušení, může být odraz světla výrazně snížena, zkratový proud a výstup baterie může být výrazně zvýšena, a účinnost může být také zlepšena.
Krok 6: Kontaktujte tisk
Sítotiskové solární články byly vyrobeny do PN spojení po výrobě vláken, difúzi a PECVD a dalších procesech, které mohou generovat elektrický proud pod světlem. Pro export generovaného proudu musí být na povrchu baterie vytvořeny kladné a záporné elektrody. Existuje mnoho způsobů, jak vyrobit elektrody, a sítotisk je nejběžnějším způsobem výroby elektrod solárních článků. Sítotisk Používá metodu embosování pro tisk předem určené grafiky na podklad.
Zařízení se skládá ze tří částí: potisku stříbrnou pastou na zadní straně baterie, potiskem hliníkové pasty na zadní straně baterie a potiskem stříbrné pasty na přední straně baterie. Její pracovní princip je: použít síťovinu o velikosti ok přes velikost, se škrabkou ve velikosti drátěného pletiva, aby se aplikoval určitý tlak, při pohybu směrem k druhému konci drátěného pletiva. Inkoust je stlačitelný od sítě grafického dílu k substrátu, jak se pohybuje. Díky viskozitě pasty je otisk fixován v určitém rozsahu. Při tisku je škrabka vždy v přímém kontaktu s deskou a substrátem pro sítotisk a kontaktní linie se pohybuje se škrabkou pro dokončení cesty tisku.
Krok 7: Sintering
Rychlé slinování po sítotisku z křemíkových destiček, nelze použít přímo, musí být spékání slinovací pece, organické pryskyřice lepidlo spalování, zbývající téměř čistá, díky účinku skla a blízko stříbrné elektrody na křemíkové destičky \ t . Když stříbro elektroda a krystalický křemík v teplotě eutektické teploty, krystalické křemíkové atomy s určitým podílem do roztaveného stříbra elektrody materiálů, tvořící a ohmické kontaktní elektroda, zlepšení napětí v otevřeném obvodu napětí a plnicí faktor dva klíčové parametry, aby jeho vlastnosti odporu, za účelem zlepšení účinnosti přeměny solárních článků.
Slinovací pec je rozdělena do tří stupňů: předlinování, slinování a chlazení. Účelem stupně předmíchání je rozložit a spálit polymerní pojivo v suspenzi. Ve fázi slinování jsou ve slinovacím těle dokončeny různé fyzikální a chemické reakce, aby se vytvořila odporová filmová struktura a aby byly skutečně odolné. V této fázi teplota dosáhne vrcholu. V chladicím a chladicím stupni se sklo ochladí, ztvrdne a ztuhne, takže se odporová filmová struktura pevně lepí na substrát.
Krok 8: Testování a třídění buněk
Solární články, které jsou nyní připraveny k montáži, se testují za podmínek simulovaného slunečního světla a poté se klasifikují a třídí podle jejich účinnosti. To je řešeno zařízením pro testování solárních článků, které automaticky testuje a třídí buňky. Tovární dělníci pak musí pouze odebrat buňky z příslušného úložiště účinnosti, ke kterému stroj roztřídil články.
Solární článek se pak v podstatě stává novou surovinou, která se pak používá při montáži solárních FV panelů. V závislosti na hladkosti výrobního procesu a základní kvalitě materiálu z křemíkových destiček se konečný výsledek ve formě solárního článku dále rozděluje na různé stupně kvality solárních článků.
Periferní zařízení a podmínky
Je zapotřebí periferní zařízení ve výrobním procesu baterií, napájení, vodovodu, odvodnění, hvac, vakuum, speciální páry a dalších periferních zařízení. Ochrana proti požáru a ochrana životního prostředí jsou také důležité pro zajištění bezpečnosti a udržitelného rozvoje.
Výrobní linka solárních článků s roční kapacitou 50 MW, pouze spotřeba energie a výkonových zařízení je přibližně 1800 kW. Množství čisté vody v procesu je asi 15 tun za hodinu a kvalita vody je vyžadována pro splnění technické normy ew-1 v e-kvalitě vody v Číně GB / t11446.1-1997. Spotřeba chladicí vody procesu je asi 15 tun za hodinu, velikost částic ve vodě by neměla být větší než 10 mikronů a teplota přívodu vody by měla být 15-20 ℃. Vakuový výboj je asi 300M3 / H. To také vyžaduje asi 20 krychlových metrů dusíku a 10 krychlových metrů kyslíku. Vzhledem k bezpečnostním faktorům speciálních plynů, jako je silan, je nutné nastavit speciální interval pro zajištění absolutní bezpečnosti výroby. Kromě toho jsou silanovou spalovací věží a čistírnou odpadních vod nezbytná zařízení pro výrobu buněk.
