Procesul de fabricație a monocristalinei panouri solare implică o serie de tehnologii complexe și sofisticate și controale de proces pentru a se asigura că fiecare panou are o calitate constantă și o eficiență ridicată. Următorul este un răspuns detaliat și o introducere:
Tehnologii cheie și controale de proces în procesul de fabricație a panourilor de siliciu monocristalin
Prepararea materialelor siliconice de înaltă puritate
Primul pas în fabricarea panourilor solare din siliciu monocristalin este pregătirea materialelor din siliciu de înaltă puritate. Puritatea siliciului afectează direct eficiența și performanța panourilor. Materialele de siliciu sunt de obicei preparate prin procesul de purificare a siliciului de calitate metalurgică, care include:
Metoda triclorosilanului (metoda Siemens): Triclorosilanul (HCl) este generat prin reacția siliciului de calitate metalurgică cu clorul, apoi este distilat și redus pentru a genera în final siliciu policristalin de înaltă puritate.
Metoda de topire a zonei: Pentru a îmbunătăți și mai mult puritatea siliciului, metoda de topire a zonei este utilizată pentru a topi parțial lingoul de siliciu la temperatură ridicată, iar impuritățile sunt îndepărtate treptat prin încălzirea zonei.
Creșterea lingourilor de siliciu monocristalin
După ce materialul de siliciu de înaltă puritate este pregătit, acesta trebuie transformat în lingouri de siliciu monocristalin. Principalele metode includ:
Metoda Czochralski (CZ): Siliciul policristalin este plasat într-un creuzet de cuarț și încălzit până la o stare topită, apoi o sămânță de un singur cristal este scufundată în siliciul topit, iar cristalul de sămânță este rotit încet și tras în sus pentru a crește treptat un siliciu unic cristal. lingou.
Metoda zonei plutitoare (FZ): încălzirea electromagnetică prin inducție este utilizată pentru a crește siliciul monocristal fără creuzet. Siliciul monocristal de înaltă puritate se obține prin topirea și cristalizarea tijelor de siliciu policristalin în secțiuni sub acțiunea unei bobine de inducție de înaltă frecvență.
Tăierea lingourilor de siliciu și producția de plachete de siliciu
După ce creșterea lingoului de siliciu monocristal este finalizată, acesta trebuie tăiat în felii subțiri pentru a face celule solare. Pașii cheie includ:
Tăierea lingourilor de siliciu: Utilizând tehnologia de tăiere cu ferăstrău cu sârmă diamantată, lingoul de siliciu monocristal este tăiat în felii subțiri. Tăierea cu ferăstrău cu sârmă de diamant poate oferi efecte de tăiere de înaltă precizie și cu pierderi reduse.
Lustruirea și curățarea plachetelor de siliciu: Napolitanele de siliciu tăiate trebuie lustruite și curățate pentru a îndepărta urmele de tăiere și impuritățile de pe suprafață și pentru a asigura netezimea și planeitatea suprafeței plachetei de siliciu.
Texturarea și dopajul plachetelor de siliciu
Pentru a îmbunătăți eficiența conversiei fotoelectrice, plăcile de siliciu trebuie să fie texturate și dopate:
Texturare: O structură piramidală minusculă este formată pe suprafața plachetei de siliciu prin gravare chimică pentru a crește suprafața și eficiența absorbției luminii.
Dopaj: Fosforul (tipul n) sau borul (tipul p) și alte elemente sunt dopate pe placă de siliciu prin difuzie sau implantare ionică pentru a forma o joncțiune PN, care stă la baza celulelor solare pentru a genera electricitate.
Pasivizarea suprafeței și acoperire antireflex
Pentru a reduce recombinarea purtătorilor fotogenerați și pentru a îmbunătăți eficiența conversiei fotoelectrice, suprafața plachetei de siliciu trebuie pasivată și trebuie adăugată o acoperire antireflex:
Pasivarea suprafeței: Un strat de oxid de siliciu sau nitrură de siliciu este depus pe suprafața plachetei de siliciu prin depunere chimică în vapori (CVD) sau depunere în strat atomic (ALD) pentru a reduce defectele de suprafață și recombinare.
Acoperire anti-reflex: Un strat de acoperire anti-reflex, cum ar fi nitrura de siliciu (SiNx), este depus pe suprafața plachetei de siliciu pentru a reduce reflexia luminii și pentru a îmbunătăți eficiența absorbției luminii.
Producția de electrozi și asamblarea celulelor
Pentru a colecta și transmite curent fotogenerat, electrozii trebuie să fie realizați pe suprafața plachetelor de siliciu:
Electrod frontal: pasta de argint este imprimată pe partea frontală a plachetei de siliciu prin tehnologia de serigrafie, iar un electrod de contact ohmic bun este format prin procesul de sinterizare.
Electrodul din spate: Electrodul de aluminiu sau electrodul de argint este realizat pe partea din spate a plachetei de siliciu prin evaporare în vid sau prin serigrafie pentru a asigura colectarea eficientă a curentului.
Testarea și sortarea celulelor
Celulele fabricate trebuie să fie supuse unor teste și sortare riguroase pentru a le asigura performanța și consistența:
Testare fotoelectrică: Parametrii de testare cum ar fi tensiunea în circuit deschis (Voc), curentul de scurtcircuit (Isc), factorul de umplere (FF) și eficiența de conversie a fiecărei celule.
Sortare: Conform rezultatelor testelor, celulele sunt împărțite în diferite niveluri de eficiență, astfel încât să poată fi potrivite în timpul asamblarii pentru a îmbunătăți performanța generală a componentelor.
Asamblarea si ambalarea componentelor
După testare și sortare, celulele trebuie asamblate în module de celule solare:
Conexiune în serie și paralelă: celulele sunt conectate în serie și în paralel conform cerințelor de proiectare pentru a forma un șir de baterii.
Ambalare: Folosiți folie EVA (etilenă-acetat de vinil) pentru a intercala șirul celular între sticlă și foaia din spate cu o transmisie ridicată a luminii și utilizați un laminator pentru a efectua ambalarea prin presare la cald pentru a forma un ansamblu de celule impermeabile și rezistente la praf.
Controlul calității și inspecția în fabrică
În cele din urmă, modulele de celule solare fabricate trebuie să fie supuse unui control strict de calitate și inspecție din fabrică:
Test de rezistență mecanică: Testați rezistența la vânt, rezistența la presiune și rezistența la impact a modulului pentru a asigura durabilitatea acestuia în diferite condiții de mediu.
Test de performanță electrică: testați puterea de ieșire și eficiența modulului prin simularea luminii solare pentru a vă asigura că respectă specificațiile și standardele de proiectare.
În rezumat, procesul de fabricație a panourilor solare de siliciu monocristalin implică o varietate de tehnologii cheie și controale ale procesului, de la prepararea materialelor de siliciu de înaltă puritate, până la creșterea lingourilor de siliciu monocristalin, tăierea, texturarea și dopajul plachetelor de siliciu, până la producția de electrozi, asamblarea celulelor și controlul final al calității. Fiecare pas necesită control strict și operare de precizie pentru a asigura eficiența și consistența ridicată a produsului final. Prin aceste tehnologii și controale de proces, panourile solare din siliciu monocristalin pot rămâne competitive pe piață și pot oferi utilizatorilor soluții eficiente și fiabile de energie solară.
