sel suria

Sel suria dibahagikan kepada silikon kristal dan silikon amorfus, antaranya sel silikon kristal boleh dibahagikan lagi kepada sel monohablur dan sel polihablur;kecekapan silikon monohablur adalah berbeza daripada silikon kristal.

Klasifikasi:

Sel silikon kristal solar yang biasa digunakan di China boleh dibahagikan kepada:

Kristal tunggal 125*125

Kristal tunggal 156*156

Polihabluran 156*156

Kristal tunggal 150*150

Kristal tunggal 103*103

Polihabluran 125*125

Proses pembuatan:

Proses pengeluaran sel suria dibahagikan kepada pemeriksaan wafer silikon – pentekstur permukaan dan penjerukan – simpang resapan – kaca silikon penyahfosforasian – pengetsaan dan penjerukan plasma – salutan anti-pantulan – percetakan skrin – Pensinteran pantas, dsb. Butirannya adalah seperti berikut:

1. Pemeriksaan wafer silikon

Wafer silikon ialah pembawa sel suria, dan kualiti wafer silikon secara langsung menentukan kecekapan penukaran sel suria.Oleh itu, adalah perlu untuk memeriksa wafer silikon yang masuk.Proses ini digunakan terutamanya untuk pengukuran dalam talian beberapa parameter teknikal wafer silikon, parameter ini terutamanya termasuk ketidaksamaan permukaan wafer, hayat pembawa minoriti, kerintangan, jenis P/N dan retakan mikro, dsb. Kumpulan peralatan ini dibahagikan kepada pemuatan dan pemunggahan automatik , pemindahan wafer silikon, bahagian penyepaduan sistem dan empat modul pengesanan.Antaranya, pengesan wafer silikon fotovoltaik mengesan ketidaksamaan permukaan wafer silikon, dan pada masa yang sama mengesan parameter penampilan seperti saiz dan pepenjuru wafer silikon;modul pengesanan retak mikro digunakan untuk mengesan retak mikro dalaman wafer silikon;di samping itu, terdapat dua modul Pengesanan, salah satu modul ujian dalam talian digunakan terutamanya untuk menguji kerintangan pukal wafer silikon dan jenis wafer silikon, dan modul lain digunakan untuk mengesan hayat pembawa minoriti wafer silikon.Sebelum pengesanan hayat pembawa minoriti dan kerintangan, adalah perlu untuk mengesan pepenjuru dan retak mikro wafer silikon, dan secara automatik mengeluarkan wafer silikon yang rosak.Peralatan pemeriksaan wafer silikon boleh memuatkan dan memunggah wafer secara automatik, dan boleh meletakkan produk yang tidak layak dalam kedudukan tetap, dengan itu meningkatkan ketepatan dan kecekapan pemeriksaan.

2. Bertekstur permukaan

Penyediaan tekstur silikon monohabluran adalah dengan menggunakan etsa anisotropik silikon untuk membentuk berjuta-juta piramid tetrahedral, iaitu, struktur piramid, pada permukaan setiap sentimeter persegi silikon.Disebabkan oleh pelbagai pantulan dan pembiasan cahaya kejadian pada permukaan, penyerapan cahaya meningkat, dan arus litar pintas dan kecekapan penukaran bateri bertambah baik.Larutan etsa anisotropik silikon biasanya merupakan larutan alkali panas.Alkali yang ada ialah natrium hidroksida, kalium hidroksida, litium hidroksida dan etilendiamin.Kebanyakan silikon suede disediakan dengan menggunakan larutan cair natrium hidroksida yang murah dengan kepekatan kira-kira 1%, dan suhu etsa ialah 70-85 °C.Untuk mendapatkan suede yang seragam, alkohol seperti etanol dan isopropanol juga perlu ditambah kepada larutan sebagai agen pengkompleks untuk mempercepatkan kakisan silikon.Sebelum suede disediakan, wafer silikon mesti tertakluk kepada goresan permukaan awal, dan kira-kira 20-25 μm terukir dengan larutan etsa alkali atau berasid.Selepas suede terukir, pembersihan kimia am dilakukan.Wafer silikon yang disediakan permukaan tidak boleh disimpan dalam air untuk masa yang lama untuk mengelakkan pencemaran, dan harus disebarkan secepat mungkin.

3. Simpulan resapan

Sel suria memerlukan persimpangan PN kawasan yang besar untuk merealisasikan penukaran tenaga cahaya kepada tenaga elektrik, dan relau resapan ialah peralatan khas untuk pembuatan persimpangan PN sel solar.Relau resapan tiub terutamanya terdiri daripada empat bahagian: bahagian atas dan bawah bot kuarza, ruang gas ekzos, bahagian badan relau dan bahagian kabinet gas.Resapan secara amnya menggunakan sumber cecair fosforus oksiklorida sebagai sumber resapan.Letakkan wafer silikon jenis P dalam bekas kuarza relau resapan tiub, dan gunakan nitrogen untuk membawa fosforus oksiklorida ke dalam bekas kuarza pada suhu tinggi 850-900 darjah Celsius.Fosforus oksiklorida bertindak balas dengan wafer silikon untuk mendapatkan fosforus.atom.Selepas tempoh masa tertentu, atom fosforus memasuki lapisan permukaan wafer silikon dari sekeliling, dan menembusi dan meresap ke dalam wafer silikon melalui jurang antara atom silikon, membentuk antara muka antara semikonduktor jenis N dan P- jenis semikonduktor, iaitu, simpang PN.Persimpangan PN yang dihasilkan oleh kaedah ini mempunyai keseragaman yang baik, ketidakseragaman rintangan helaian adalah kurang daripada 10%, dan jangka hayat pembawa minoriti boleh lebih daripada 10ms.Pembuatan simpang PN adalah proses yang paling asas dan kritikal dalam pengeluaran sel solar.Kerana ia adalah pembentukan persimpangan PN, elektron dan lubang tidak kembali ke tempat asalnya selepas mengalir, supaya arus terbentuk, dan arus ditarik keluar oleh wayar, iaitu arus terus.

4. Kaca silikat nyahfosforilasi

Proses ini digunakan dalam proses penghasilan sel suria.Dengan goresan kimia, wafer silikon direndam dalam larutan asid hidrofluorik untuk menghasilkan tindak balas kimia untuk menjana asid heksafluorosilisik sebatian kompleks larut untuk mengeluarkan sistem resapan.Lapisan kaca fosfosilikat terbentuk pada permukaan wafer silikon selepas simpang.Semasa proses resapan, POCL3 bertindak balas dengan O2 untuk membentuk P2O5 yang termendap pada permukaan wafer silikon.P2O5 bertindak balas dengan Si untuk menghasilkan atom SiO2 dan fosforus, Dengan cara ini, lapisan SiO2 yang mengandungi unsur fosforus terbentuk pada permukaan wafer silikon, yang dipanggil kaca phosphosilicate.Peralatan untuk mengeluarkan kaca silikat fosforus biasanya terdiri daripada badan utama, tangki pembersihan, sistem pemacu servo, lengan mekanikal, sistem kawalan elektrik dan sistem pengedaran asid automatik.Sumber kuasa utama ialah asid hidrofluorik, nitrogen, udara termampat, air tulen, angin ekzos haba dan air sisa.Asid hidrofluorik melarutkan silika kerana asid hidrofluorik bertindak balas dengan silika untuk menghasilkan gas tetrafluorida silikon yang meruap.Jika asid hidrofluorik berlebihan, silikon tetrafluorida yang dihasilkan oleh tindak balas akan bertindak balas selanjutnya dengan asid hidrofluorik untuk membentuk kompleks larut, asid heksafluorosilisik.

5. Goresan plasma

Memandangkan semasa proses resapan, walaupun resapan back-to-back diguna pakai, fosforus pasti akan disebarkan pada semua permukaan termasuk tepi wafer silikon.Elektron terjana foto yang dikumpul di bahagian hadapan simpang PN akan mengalir di sepanjang kawasan tepi di mana fosforus disebarkan ke bahagian belakang simpang PN, menyebabkan litar pintas.Oleh itu, silikon terdop di sekeliling sel suria mesti terukir untuk mengeluarkan simpang PN di pinggir sel.Proses ini biasanya dilakukan menggunakan teknik etsa plasma.Goresan plasma berada dalam keadaan tekanan rendah, molekul induk gas reaktif CF4 teruja oleh kuasa frekuensi radio untuk menjana pengionan dan membentuk plasma.Plasma terdiri daripada elektron dan ion bercas.Di bawah impak elektron, gas dalam ruang tindak balas boleh menyerap tenaga dan membentuk sejumlah besar kumpulan aktif selain ditukar kepada ion.Kumpulan reaktif aktif mencapai permukaan SiO2 disebabkan oleh resapan atau di bawah tindakan medan elektrik, di mana mereka bertindak balas secara kimia dengan permukaan bahan yang akan terukir, dan membentuk produk tindak balas meruap yang memisahkan dari permukaan bahan yang akan terukir, dan dipam keluar dari rongga oleh sistem vakum.

6. Salutan anti-pantulan

Pemantulan permukaan silikon yang digilap ialah 35%.Untuk mengurangkan pantulan permukaan dan meningkatkan kecekapan penukaran sel, adalah perlu untuk mendepositkan lapisan filem anti-pantulan silikon nitrida.Dalam pengeluaran perindustrian, peralatan PECVD sering digunakan untuk menyediakan filem anti-pantulan.PECVD ialah pemendapan wap kimia dipertingkatkan plasma.Prinsip teknikalnya ialah menggunakan plasma suhu rendah sebagai sumber tenaga, sampel diletakkan pada katod nyahcas cahaya di bawah tekanan rendah, nyahcas cahaya digunakan untuk memanaskan sampel ke suhu yang telah ditetapkan, dan kemudian jumlah yang sesuai gas reaktif SiH4 dan NH3 diperkenalkan.Selepas satu siri tindak balas kimia dan tindak balas plasma, filem keadaan pepejal, iaitu filem silikon nitrida, terbentuk pada permukaan sampel.Secara umum, ketebalan filem yang didepositkan oleh kaedah pemendapan wap kimia yang dipertingkatkan plasma ini adalah kira-kira 70 nm.Filem dengan ketebalan ini mempunyai fungsi optik.Menggunakan prinsip gangguan filem nipis, pantulan cahaya boleh dikurangkan dengan banyak, arus litar pintas dan output bateri meningkat dengan banyak, dan kecekapan juga bertambah baik.

7. percetakan skrin

Selepas sel suria telah melalui proses penteksuran, resapan dan PECVD, persimpangan PN telah terbentuk, yang boleh menjana arus di bawah pencahayaan.Untuk mengeksport arus yang dijana, adalah perlu untuk membuat elektrod positif dan negatif pada permukaan bateri.Terdapat banyak cara untuk membuat elektrod, dan percetakan skrin adalah proses pengeluaran yang paling biasa untuk membuat elektrod sel solar.Pencetakan skrin adalah untuk mencetak corak yang telah ditetapkan pada substrat dengan cara mencetak timbul.Peralatan ini terdiri daripada tiga bahagian: cetakan tampal perak-aluminium di belakang bateri, cetakan tampal aluminium di belakang bateri, dan cetakan tampal perak di bahagian hadapan bateri.Prinsip kerjanya ialah: gunakan jejaring corak skrin untuk menembusi buburan, gunakan tekanan tertentu pada bahagian buburan skrin dengan pengikis, dan bergerak ke arah hujung skrin yang lain pada masa yang sama.Dakwat diperah dari jejaring bahagian grafik ke substrat oleh pemekat semasa ia bergerak.Disebabkan oleh kesan likat tampal, cetakan ditetapkan dalam julat tertentu, dan alat pemeras sentiasa bersentuhan linear dengan plat percetakan skrin dan substrat semasa pencetakan, dan garisan sesentuh bergerak dengan pergerakan pemeras untuk selesai. lejang percetakan.

8. pensinteran pantas

Wafer silikon bercetak skrin tidak boleh digunakan secara langsung.Ia perlu disinter dengan cepat dalam relau pensinteran untuk membakar pengikat resin organik, meninggalkan elektrod perak hampir tulen yang melekat rapat pada wafer silikon kerana tindakan kaca.Apabila suhu elektrod perak dan silikon kristal mencapai suhu eutektik, atom silikon kristal disepadukan ke dalam bahan elektrod perak cair dalam perkadaran tertentu, dengan itu membentuk sentuhan ohmik elektrod atas dan bawah, dan meningkatkan litar terbuka voltan dan faktor pengisian sel.Parameter utama adalah untuk menjadikannya mempunyai ciri rintangan untuk meningkatkan kecekapan penukaran sel.

Relau pensinteran dibahagikan kepada tiga peringkat: pra-pensinteran, pensinteran, dan penyejukan.Tujuan peringkat pra-sintering adalah untuk mengurai dan membakar pengikat polimer dalam buburan, dan suhu meningkat secara perlahan pada peringkat ini;dalam peringkat pensinteran, pelbagai tindak balas fizikal dan kimia diselesaikan dalam badan tersinter untuk membentuk struktur filem rintangan, menjadikannya benar-benar rintangan., suhu mencapai puncak dalam peringkat ini;dalam peringkat penyejukan dan penyejukan, kaca disejukkan, dikeraskan dan dipadatkan, supaya struktur filem rintangan tetap melekat pada substrat.

9. Peranti

Dalam proses pengeluaran sel, kemudahan persisian seperti bekalan kuasa, kuasa, bekalan air, saliran, HVAC, vakum, dan stim khas juga diperlukan.Peralatan perlindungan kebakaran dan perlindungan alam sekitar juga amat penting untuk memastikan keselamatan dan pembangunan mampan.Untuk barisan pengeluaran sel solar dengan pengeluaran tahunan 50MW, penggunaan kuasa proses dan peralatan kuasa sahaja adalah kira-kira 1800KW.Jumlah air tulen proses adalah kira-kira 15 tan sejam, dan keperluan kualiti air memenuhi standard teknikal EW-1 air gred elektronik China GB/T11446.1-1997.Jumlah air penyejukan proses juga adalah kira-kira 15 tan sejam, saiz zarah dalam kualiti air tidak boleh lebih besar daripada 10 mikron, dan suhu bekalan air hendaklah 15-20 °C.Isipadu ekzos vakum adalah kira-kira 300M3/J.Pada masa yang sama, kira-kira 20 meter padu tangki simpanan nitrogen dan 10 meter padu tangki simpanan oksigen juga diperlukan.Dengan mengambil kira faktor keselamatan gas khas seperti silane, adalah perlu juga untuk menyediakan bilik gas khas untuk memastikan keselamatan pengeluaran sepenuhnya.Selain itu, menara pembakaran silane dan stesen rawatan kumbahan juga merupakan kemudahan yang diperlukan untuk pengeluaran sel.