Cellule solari

I celluli solari sò spartuti in silicium cristalline è silicium amorfu, frà i quali i celluli di silicium cristalline ponu esse divisu in più in celluli monocristallini è celluli policristallini;l'efficienza di u siliciu monocristalinu hè diversu da quella di u siliciu cristalinu.

Classificazione:

E cellule di silicio cristallino solare comunemente usate in Cina possono essere divise in:

Unicu cristallu 125 * 125

Unicu cristallu 156 * 156

Policristalline 156 * 156

Unicu cristallu 150 * 150

Unicu cristallu 103 * 103

Policristalline 125 * 125

Prucessu di fabricazione:

U prucessu di pruduzzione di e cellule solari hè divisu in l'ispezione di wafer di silicuu - texturing di superficia è pickling - diffusion junction - defosforizazione di vetru di silicio - incisione è decapturazione di plasma - rivestimentu anti-riflessione - serigrafia - sinterizzazione rapida, etc. I dettagli sò i seguenti:

1. Ispezione di wafer di silicone

I wafers di siliciu sò i trasportatori di e cellule solari, è a qualità di i wafers di siliciu determina direttamente l'efficienza di cunversione di e cellule solari.Per quessa, hè necessariu inspeccionà i wafers di siliciu entranti.Stu prucessu hè principarmenti utilizatu per a misurazione in linea di certi paràmetri tecnichi di wafers di siliciu, questi paràmetri includenu principarmenti l'irregularità di a superficia di wafer, a durata di u trasportatore minoritariu, a resistività, u tipu P / N è microcracks, etc. Stu gruppu di l'equipaggiu hè divisu in carica è scaricamentu automaticu. , trasferimentu di wafer di siliciu, parte di integrazione di u sistema è quattru moduli di rilevazione.À mezu à elli, u detector fotovoltaicu di silicium wafer detecta l'irregularità di a superficia di u wafer di siliciu, è simultaneamente rileva i paràmetri di l'apparenza cum'è a dimensione è a diagonale di l'oblea di siliciu;u modulu di rilevazione di micro-crack hè utilizatu per detectà i micro-crack interni di l'ostia di silicu;in più, ci sò dui moduli Detection, unu di i moduli di prova in linea hè principarmenti utilizatu per pruvà a resistività grossa di wafers di siliciu è u tipu di wafers di siliciu, è l'altru modulu hè adupratu per detectà a durata di u trasportatore minoritariu di wafers di siliciu.Prima di a rilevazione di a vita di u trasportatore minoritariu è a resistività, hè necessariu detectà a diagonale è i micro-cracks di l'oblea di siliciu, è sguassate automaticamente l'ostia di siliciu dannata.L'equipaggiu d'ispezione di wafer di siliciu pò carica è scarica automaticamente wafers, è ponu mette prudutti micca qualificati in una pusizione fissa, migliurà cusì a precisione è l'efficienza di l'ispezione.

2. Superficie textured

A preparazione di a struttura di silicium monocristalina hè di utilizà l'incisione anisotropica di silicium per furmà milioni di piramidi tetraedriche, vale à dì, strutture piramidali, nantu à a superficia di ogni centimetru quadru di silicium.A causa di a riflessione multiple è a rifrazione di a luce incidente nantu à a superficia, l'absorzione di a luce hè aumentata, è l'efficienza di u currente di cortu-circuit è di cunversione di a bateria sò migliurate.A suluzione anisotropica di incisione di siliciu hè di solitu una soluzione alcalina calda.L'alkali dispunibuli sò l'idrossidu di sodiu, l'idrossidu di potassiu, l'idrossidu di lithium è l'etilendiammina.A maiò parte di u silicuu suede hè preparatu utilizendu una suluzione diluita di l'idrossidu di sodiu cun una concentrazione di circa 1%, è a temperatura di l'incisione hè 70-85 ° C.Per ottene una suede uniforme, l'alcooli, cum'è l'etanol è l'isopropanol, anu ancu esse aghjuntu à a suluzione cum'è agenti cumplessi per accelerà a corrosione di silicium.Prima chì u suede hè preparatu, u wafer di siliciu deve esse sottumessu à l'incisione di a superficia prelimiunale, è circa 20-25 μm hè incisu cù una suluzione alkalina o acidica.Dopu chì a suede hè incisa, a pulizia chimica generale hè realizata.I wafers di silicone preparati in superficia ùn deve esse guardatu in l'acqua per un bellu pezzu per prevene a contaminazione, è deve esse diffusa u più prestu pussibule.

3. Nodu di diffusione

Cellulari sulari bisognu di una grande-area junction PN à rializà a cunversione di l'energia luminosa à energia elettrica, è un furnace diffusion hè un equipaggiu spiciali per a fabricazione di a junction PN di cellule solari.U furnace di diffusione tubulare hè cumpostu principarmenti di quattru parti: e parti supiriori è bassu di a barca di quartz, a camera di gas di scarico, a parte di u corpu di u furnace è a parte di l'armadiu di gas.A diffusione generalmente usa una fonte di liquidu di fosforu oxychloride cum'è fonte di diffusione.Mettite l'oblea di siliciu di tipu P in u cuntinuu di quartz di u furnace di diffusione tubulare, è utilizate nitrogenu per portà l'ossicloruro di fosforu in u cuntinuu di quartz à una temperatura alta di 850-900 gradi Celsius.L'ossiclorur di fosforu reagisce cù l'oblea di siliciu per ottene fosforu.atomu.Dopu un certu periodu di tempu, l'atomi di fosforu entranu in a superficia di u wafer di siliciu da tuttu u circondu, è penetranu è diffondenu in u wafer di siliciu attraversu i spazii trà l'atomi di siliciu, furmendu l'interfaccia trà u semiconductor di tipu N è u P- tipu semiconductor, vale à dì, a junction PN.A junction PN prodotta da stu metudu hà una bona uniformità, a non-uniformità di a resistenza di u fogliu hè menu di 10%, è a vita di u trasportatore minoritariu pò esse più grande di 10ms.A fabricazione di a junction PN hè u prucessu più basicu è criticu in a produzzione di cellule solari.Perchè hè a furmazione di a junction PN, l'elettroni è i buchi ùn tornanu micca à i so lochi originali dopu à u flussu, cusì chì un currente hè furmatu, è u currente hè tiratu da un filu, chì hè corrente diretta.

4. Dephosphorylation silicate glass

Stu prucessu hè aduprata in u prucessu di pruduzzione di cellule solari.Per incisione chimica, l'ostia di silicuu hè immersa in una suluzione di l'acidu fluoridicu per pruduce una reazione chimica per generà un compostu cumplessu solubile di l'acidu hexafluorosilicic per caccià u sistema di diffusione.Una strata di vetru di fosfosilicate s'hè furmatu nantu à a superficia di l'oblea di siliciu dopu a junction.Duranti u prucessu di diffusione, POCL3 reagisce cù l'O2 per furmà P2O5 chì hè dipositu nantu à a superficia di u wafer di silicium.P2O5 reagisce cù Si per generà SiO2 è atomi di fosforu, In questu modu, una strata di SiO2 chì cuntene elementi di fosforu hè furmata nantu à a superficia di l'ostia di siliciu, chì hè chjamata vetru fosfosilicate.L'equipaggiu per caccià u vetru di silicatu di fosforu hè generalmente cumpostu da u corpu principale, u tank di pulizia, u sistema di servo drive, u bracciu meccanicu, u sistema di cuntrollu elettricu è u sistema di distribuzione automatica di l'acidu.I principali fonti di energia sò l'acidu fluoridicu, l'azotu, l'aria compressa, l'acqua pura, u ventu di l'exhaust di u calore è l'acqua residua.L'acidu fluoridicu dissolve a silice perchè l'acidu fluoridicu reagisce cù a silice per generà gasu di tetrafluorur di silicuu volatile.Se l'acidu fluoridicu hè eccessivu, u tetrafluorur di silicuu pruduciutu da a reazione reagisce ancu cù l'acidu fluoridicu per furmà un cumplessu soluble, l'acidu hexafluorosilicic.

5. Incisione à plasma

Siccomu durante u prucessu di diffusione, ancu s'è a diffusione back-to-back hè aduttatu, u fosforu serà inevitabbilmente diffusa nantu à tutte e superfici cumpresi i bordi di u wafer di siliciu.L'elettroni fotogenerati raccolti nantu à a parte frontale di a junction PN scorriranu longu l'area di u bordu induve u fosforu hè diffuso à a parte posteriore di a junction PN, causendu un cortu circuitu.Dunque, u siliciu dopatu intornu à a cellula solare deve esse incisu per sguassà a junction PN à u bordu di a cellula.Stu prucessu hè generalmente fattu cù tecniche di incisione di plasma.L'incisione di plasma hè in un statu di bassa pressione, e molécule parentali di u gasu reattivu CF4 sò eccitati da a putenza di radiofrequenza per generà ionizazione è furmà plasma.U plasma hè cumpostu di ioni è elettroni carichi.Sutta l'impattu di l'elettroni, u gasu in a camera di reazzione pò assorbe l'energia è formanu un gran numaru di gruppi attivi in ​​più di esse cunvertiti in ioni.I gruppi reattivi attivi ghjunghjenu à a superficia di SiO2 per via di diffusione o sottu à l'azzione di un campu elettricu, induve reagiscenu chimicamente cù a superficia di u materiale per esse incisu, è formanu prudutti di reazzione volatile chì si separanu da a superficia di u materiale per esse. incisu, è sò pumped fora di a cavità da u sistema di vacuum.

6. Revestimentu anti-riflessione

A riflettività di a superficia di siliciu lucidatu hè di 35%.Per riduce a riflessione di a superficia è migliurà l'efficienza di cunversione di a cellula, hè necessariu di diposità una strata di film antiriflessu di nitruru di siliciu.In a pruduzzione industriale, l'equipaggiu PECVD hè spessu usatu per preparà filmi anti-riflessi.PECVD hè a deposizione chimica di vapore rinforzata di plasma.U so principiu tecnicu hè di usà u plasma à bassa temperatura cum'è fonte d'energia, a mostra hè posta nantu à u catodu di a scarica incandescente sottu pressione bassa, u scaricamentu incandescente hè utilizatu per scaldà a mostra à una temperatura predeterminata, è dopu una quantità adatta di I gasi reattivi SiH4 è NH3 sò intrudutti.Dopu una seria di reazzioni chimichi è reazzioni di plasma, una filmu solidu, vale à dì, un film di nitruru di siliciu, hè furmatu nantu à a superficia di a mostra.In generale, u gruixu di a film dipositu da stu metudu di depositu di vapore chimicu di plasma hè di circa 70 nm.Films di stu spessore anu funziunalità otticu.Utilizendu u principiu di l'interferenza di film sottile, a riflessione di a luce pò esse ridutta assai, u currente di cortu-circuit è a pruduzzione di a bateria sò assai aumentati, è l'efficienza hè ancu assai megliu.

7. serigrafia

Dopu chì a cellula solare hà passatu i prucessi di texturing, diffusion è PECVD, hè statu furmatu un junction PN, chì pò generà currente sottu illuminazione.Per esporà u currente generatu, hè necessariu di fà elettrodi pusitivi è negativi nantu à a superficia di a bateria.Ci hè parechje manere di fà l'elettrodi, è a serigrafia hè u prucessu di produzzione più cumuni per a fabricazione di l'elettrodi di cellula solare.A serigrafia hè di stampà un mudellu predeterminatu nantu à u sustrato per mezu di embossing.L'equipaggiu hè custituitu di trè parti: stampa di pasta d'aluminiu d'argentu nantu à u spinu di a bateria, stampa di pasta d'aluminiu nantu à u spinu di a bateria, è stampa di pasta d'argentu nantu à u fronte di a bateria.U so principiu di funziunamentu hè: aduprà a maglia di u mudellu di schermu à penetrà u slurry, applicà una certa prissioni nant'à a parti slurry di u screnu cù un raschiata, è si move versu l 'altru finale di u screnu à u listessu tempu.A tinta hè spressu da a maglia di a parte gràfica nantu à u sustrato da u squeegee mentre si move.A causa di l'effettu viscosu di a pasta, l'impronta hè fissata in un certu intervallu, è u squeegee hè sempre in cuntattu lineale cù u pianu di serigrafia è u sustrato durante a stampa, è a linea di cuntattu si move cù u muvimentu di u squeegee per compie. u trattu di stampa.

8. sinterizzazione rapida

U wafer di silicone serigrafatu ùn pò micca esse usatu direttamente.Hè bisognu à esse sinterizatu rapidamente in un furnace di sinterizzazione per brusgià u legante di resina organica, lascendu elettrodi d'argentu quasi puri chì sò strettamente aderenti à a wafer di siliciu per l'azzione di u vetru.Quandu a temperatura di l'elettrodu d'argentu è u siliciu cristalinu righjunghji a temperatura eutettica, l'atomi di siliciu cristalinu sò integrati in u materiale di l'elettrodu d'argentu fusu in una certa proporzione, furmendu cusì u cuntattu ohmicu di l'elettrodi superiori è inferiori, è migliurà u circuitu apertu. voltage è fattore di riempimentu di a cellula.U paràmetru chjave hè di fà avè caratteristiche di resistenza per migliurà l'efficienza di cunversione di a cellula.

U furnace di sinterizzazione hè divisu in trè fasi: pre-sintering, sintering, è cooling.U scopu di a tappa di pre-sinterizazione hè di scumpressà è brusgià u binder polimeru in u slurry, è a temperatura s'arrizeghja lentamente in questu stadiu;in a tappa di sinterizzazione, diverse reazzioni fisiche è chimiche sò compie in u corpu sinterizatu per furmà una struttura di film resistiva, facendu veramente resistiva., a temperatura righjunghji un piccu in questa tappa;in u stadiu di rinfrescante è di rinfrescante, u vetru hè rinfriscatu, induritu è ​​solidificatu, perchè a struttura di film resistiva hè aderita à u sustrato.

9. Periféricos

In u prucessu di a produzzione di cellula, e instalazioni periferiche cum'è l'alimentazione, l'energia, l'approvvigionamentu d'acqua, u drenaje, l'HVAC, u vacuum, è u vapore speciale sò ancu necessarii.A prutezzione di u focu è l'equipaggiu di prutezzione di l'ambiente sò ancu particularmente impurtanti per assicurà a sicurezza è u sviluppu durevule.Per una linea di produzzione di cellule solari cù una pruduzzione annuale di 50MW, u cunsumu d'energia di u prucessu è l'equipaggiu di putere solu hè di circa 1800KW.A quantità di l'acqua pura di prucessu hè di circa 15 tunnellate à l'ora, è i requisiti di qualità di l'acqua risponde à u standard tecnicu EW-1 di l'acqua di qualità elettronica di China GB/T11446.1-1997.A quantità di l'acqua di rinfrescamentu di u prucessu hè ancu di circa 15 tunnellate per ora, a dimensione di particella in a qualità di l'acqua ùn deve esse più di 10 microns, è a temperatura di l'approvvigionamentu d'acqua deve esse 15-20 ° C.U voluminu di scarico di vacuum hè di circa 300M3 / H.À u listessu tempu, circa 20 metri cubi di tanki di almacenamiento di nitrogenu è 10 metri cubi di tanki di almacenamentu d'ossigenu sò ancu necessarii.In cunsiderà i fatturi di sicurità di gasi spiciali cum'è silane, hè ancu necessariu di stallà una stanza di gas speciale per assicurà a sicurità di a produzzione.Inoltre, e torre di combustione di silane è e stazioni di trattamentu di l'acqua di l'acqua sò ancu strutture necessarie per a produzzione di cellule.