Päikesepatareide valmistamiseks ränist plaatidest on valmis kaheksa sammu valmis päikesepatarei lõppkatsetamiseks.
1. etapp: vahukontroll
Räni vahvel on päikesepatarei kandja. Silikoonplaadi kvaliteet määrab otseselt päikesepatarei konversioonitõhususe, mistõttu on vaja testida sissetulevat räni vahvel. Seda protsessi kasutatakse peamiselt räni- plaatide tehniliste parameetrite, nagu pinna karedus, vähemuste eluiga, takistus, P / N tüüpi ja mikrokiibi jne mõõtmiseks Internetis. Seade koosneb automaatsest laadimis- ja mahalaadimisest, vahvelülekandest, süsteemi integreerimisest ja neli avastamismoodulit.
Nende hulgas tuvastab fotogalvaanilise räni vahveldetektor räni vahekihtide pinna kareduse ja tuvastab samal ajal välimuse parameetrid, nagu räni vahekihi suurus ja diagonaaljoon. Mikrokiibi tuvastamise moodulit kasutatakse räni vaheklaasi sisemiste mikrokiipide tuvastamiseks. Lisaks on olemas kaks avastamismoodulit, millest üks on online testimismoodul, mis peamiselt testib vahvelitakistust ja vahvli tüüpi ning teist moodulit kasutatakse ränikarbi vähemuste elu testimiseks. Enne vähemuse eluea ja vastupidavuse avastamist tuleb tuvastada räni vahekihi diagonaal ja mikrokiip ning kahjustatud räni vahvel tuleb automaatselt eemaldada. Voldi testimise seadmed saavad plaati automaatselt laadida ja mahalaadida ning teha kvalifitseerimata tooteid fikseeritud asendisse, et parandada testimise täpsust ja tõhusust.
2. samm: tekstureerimine ja puhastamine
Monokristallilise räni seemispinna valmistamine on kasutada räni anisotroopset korrosiooni, et moodustada iga ruutsentimeetri ränipinnal miljoneid neljapoolseid püramiidi struktuure. Tulenevalt valguse mitmekordsest peegeldumisest ja murdumisest pinnale suureneb valguse neeldumine ning aku lühisvool ja konversioonitõhusus paranevad.
Ränianisroopsed korrosioonilahused on tavaliselt kuumad leeliselised lahused. Olemasolevad alused on naatriumhüdroksiid, kaaliumhüdroksiid, liitiumhüdroksiid ja etüleendiamiin. Enamik neist kasutab odavat naatriumhüdroksiidi lahjendatud lahust, mille kontsentratsioon suits silikoon on umbes 1% ja korrosioonitemperatuur 70-85 ℃. Ühtse seemisnaha saamiseks tuleb räni korrosiooni kiirendamiseks lisada komplekseerivateks aineteks alkohole nagu etanool ja isopropanool. Enne seemisnahkade valmistamist peab räni vahvel läbima esialgse korrosiooni ja selle eemaldamiseks kasutatakse umbes 20–25 mikronit leeliselist või happelist korrosiooni vedelikku. Pärast suede korrosiooni tuleb läbi viia üldine keemiline puhastus. Pinnale valmistatud silikoonplaate ei tohi saastumise vältimiseks pikka aega vees hoida.
3. etapp: difusioon
Valgusenergia muundamiseks elektrienergiaks on vaja suurt PN-ristmiku ala. Difusioonahi on spetsiaalne seade päikesepatareide PN ristmiku valmistamiseks. Torukujuline difusioonahi koosneb peamiselt neljast osast: kvartspaadi ülemisest osast, heitgaasikambrist, ahju korpuse osast ja gaasikabiini osast. Üldiselt kasutatakse difusiooniallikana fosforoksükloriidi vedelat allikat. P-tüüpi silikoonplaadid pannakse torukujulise difusiooni ahju kvartsanumasse. Fosforoksükloriid pannakse kvartsanumasse lämmastiku abil kõrgel temperatuuril 850 - 900 kraadi Celsiuse järgi. Fosforoksükloriid reageerib fosforiaatomite saamiseks silikoonidega. Teatud aja möödudes sisenevad fosfori aatomid silikoonplaatide pinnakihist üle ja läbivad räni-plaatide läbi räni aatomite vahel, moodustades n-tüüpi pooljuht- ja p-tüüpi pooljuhtide, nimelt PN, ristmiku. ristmikul. Selle meetodi abil toodetud PN ristmikul on hea ühtlus, plokkide takistuse ebatasasus on väiksem kui 10% ja vähemuse eluiga on suurem kui 10 ms. PN ristmiku tegemine on kõige elementaarsem ja võtmetähtsusega protsess päikesepatareide tootmisel. Sest see on PN ristmiku moodustumine, nii et voolu elektronid ja augud ei naase algsesse, nii et voolu teke, kasutades traati voolu väljajuhtimiseks, on alalisvool. Seda protsessi kasutatakse päikesepatareide tootmiseks ja tootmiseks.
4. samm: servade eraldamine ja puhastamine
Keemilise korrosiooni abil sukeldatakse räniplaadid vesinikfluoriidhappe lahusesse, et tekitada keemiline reaktsioon lahustuva kompleksi heksafluorosilikhappe moodustamiseks, et eemaldada räniplaatide pinnale moodustatud fosfori räniklaasi kiht pärast difusiooni. Difusiooniprotsessis reageerib POCL3 O2-ga, et tekitada räniplaadi pinnale P2O5 sadestumine. P2O5 reageerib Si-ga, et saada Si02 ja fosfori aatomid. Sel viisil moodustub ränikarbi pinnale, mida nimetatakse fosfosilikoonklaasiks, fosforelementide sisaldav SiO2 kiht.
Fosfori räni klaasist varustus koosneb üldjuhul korpusest, puhastusmahutist, servomootorist, mehaanilisest käest, elektrilisest juhtimissüsteemist ja automaatse happe jaotussüsteemist jne. Peamised energiaallikad on vesinikfluoriidhape, lämmastik, suruõhk, puhas vesi, soojuse heitgaas ja heitvesi. Vesinikfluoriidhape võib lahustada ränidioksiidi, sest vesinikfluoriidhape reageerib ränidioksiidiga, moodustades lenduva räni tetrafluoriidgaasi. Kui vesinikfluoriidhape on ülemäärane, reageerib reaktsioonis tekkiv ränitrafluoriid vesinikfluoriidhappega, moodustades lahustuva kompleksi heksafluorosoolhappe.
Tänu difusiooniprotsessile, isegi kui kasutatakse tagasi-tagasi difusiooni, hajutatakse paratamatult kõik räni vahekihtide pinnad fosforiga. PN-ristmiku esiküljel kogutud fotogeneraatorid voolavad PN-ristmiku tagaosas piki fosforipiirkonna serva, põhjustades lühise. Seepärast tuleb päikesepatarei ümbritsetud seostatud räni söövitada, et eemaldada PN ristmik lahtri servas.
Selle protsessi lõpuleviimiseks kasutatakse tavaliselt plasma söövitamist. Plasma söövitamine on protsess, kus reaktiivgaasi CF4 algmolekul ioniseerib ja moodustab plasmiidi kiirgusvõimsuse ergutamisel madalal rõhul. Plasma koosneb laetud elektronidest ja ioonidest, reaktsioonikambris olevast gaasist elektronide mõju all, kuid lisaks ioonideks muundumisele, kuid ka neelab energiat ja moodustab suure hulga aktiivseid rühmi. Reaktiivsed rühmad jõuavad SiO2 pinnale difusiooni tõttu või elektrivälja toimel, kus neil on söövitatud materjali pinnaga keemilised reaktsioonid ja moodustuvad lenduvad reaktsioonisaadused, mis pääsevad söövitatud materjali pinnalt välja ja ekstraheeritakse vaakumsüsteem.
5. etapp: ARC (peegeldusvastane kate) sadestamine
Plaaditud peegeldumisvastase kile poleeritud ränipinna peegelduvus on 35%. Pinna peegelduse vähendamiseks ja aku konversioonitõhususe parandamiseks tuleb paigutada räninitriidi peegeldusvastase kile kiht. Tänapäeval kasutatakse PECVD seadmeid sageli peegeldusvastase kile valmistamiseks tööstuslikus tootmises. PECVD on suurenenud keemiline aurude sadestumine plasmas. Energiaallikana kasutatakse madala temperatuuriga plasma tehnilist printsiipi, katoodil oleva proovi hõõrdumine tühjeneb madalal rõhul, kasutades hõõgumislahenduse kuumutamise proove kuni etteantud temperatuurini ja seejärel viiakse reaktiivgaasi SiH4 ja NH3, gaas läbi rea keemilisi reaktsioone ja plasmat, moodustades proovipinnal tahke kile räninitriidi õhukesed kiled. Üldiselt on selle plasmavõimelise keemilise aurustamise-sadestamismeetodi abil paigutatud õhukesed kiled umbes 70 nm paksused. Selle paksusega kile on optiliselt funktsionaalne. Kasutades õhukese kile interferentsi põhimõtet, võib valguse peegeldust oluliselt vähendada, lühisvoolu ja aku väljundit saab oluliselt suurendada ning efektiivsust saab parandada.
6. samm: Võtke ühendust printimisega
Sõeltrükkide päikesepatareid valmistati PN ristmikuks pärast lintide valmistamist, difusiooni ja PECVD ning muid protsesse, mis võivad tekitada elektrivoolu valguse all. Selleks, et eksportida tekkinud voolu, tuleb aku pinnal teha positiivsed ja negatiivsed elektroodid. Elektroodide valmistamiseks on mitmeid viise ning päikesepatareide elektroodide valmistamiseks on kõige tavalisem protsess. Ekraani printimine KASUTAB, et substraadile prinditakse eelnevalt määratud graafika.
Seadmed koosnevad kolmest osast: hõbedane pasta trükkimine aku tagaküljele, alumiiniumpasta trükkimine aku tagaküljele ja hõbedane pasta trükkimine aku esiküljele. Selle tööpõhimõte on: kasutada võrgusilma võrgusilma läbi suuruse, nii et traadi võrgusilma suurus on teatud ulatuses surve all, liikudes traatvõrgu teise otsa poole. Tint on graafilise sektsiooni võrgusilmast aluspinnale liikuv. Pasta viskoossuse tõttu on trükkimine fikseeritud teatud vahemikus. Trükkimisel on kaabits alati lineaarses kontaktis sõeltrükkplaadi ja substraadiga ning kontaktjoon liigub koos kaabitsaga printimisreisi lõpuleviimiseks.
7. samm: Sintimine
Kiire paagutamine pärast räni-plaatide sõeltrükkimist ei ole otseselt kasutatav, tuleb paagutamiseks paagutamisahju abil, orgaanilise vaigu liimi põlemisel, järelejäänud peaaegu puhtana klaasi mõju tõttu ja silikoonplaatide hõbeelektroodi lähedal . Kui hõbeelektrood ja kristalliline räni eutektilise temperatuuri temperatuuril, teatava proportsiooniga kristallilised räniatomid sulatatud hõbedast elektroodi materjalidesse, moodustavad ja ohmilised kontaktelektroodid, parandavad raku avatud ahela pinge ja täidavad kaks peamist parameetrit: päikesepatarei konversioonitõhususe parandamiseks.
Sintreerimisahi jaguneb kolmeks etapiks: eeltöötlemine, paagutamine ja jahutamine. Eeltöötlemise etapi eesmärk on lagundada ja põletada polümeeri sideaine suspensioonis. Paagutamisetapis viiakse paagutuskehas lõpule mitmesugused füüsikalised ja keemilised reaktsioonid, et moodustada resistiivne kile struktuur ja muuta see tõeliselt vastupidavaks. Selles etapis saavutab temperatuur tippu. Jahutus- ja jahutusetapis jahutab, kõvendab ja tahkestab klaas nii, et takistusfiltrikonstruktsioon kleepub aluspinnale kindlalt.
8. samm: testimine ja lahtri sorteerimine
Praegu valmis koostatavad päikesepatareid testitakse simuleeritud päikesevalguse tingimustes ning seejärel klassifitseeritakse ja sorteeritakse vastavalt nende tõhususele. Seda käitleb päikesepatarei testimisseade, mis testib ja sorteerib rakke automaatselt. Seejärel peavad tehase töötajad eemaldama rakud ainult vastavatest tõhususe hoidlast, kuhu masin lahtrid valisid.
Päikesepatareist saab põhimõtteliselt uus tooraine, mida seejärel kasutatakse päikeseenergia moodulite koostamisel. Sõltuvalt tootmisprotsessi sujuvusest ja räni põhikihi materjali kvaliteedist liigitatakse lõpp-tulemus päikesepatarei vormis edasi erinevateks päikesepatareide kvaliteediklassideks.
Välisseadmed ja -tingimused
Vajalik on aku, toiteallika, veevarustuse, drenaaži, hvaci, vaakumi, spetsiaalse auru ja muude välisseadmete tootmisprotsessi välisseadmed. Tuletõrje- ja keskkonnakaitsevahendid on samuti olulised ohutuse ja säästva arengu tagamiseks.
Päikesepatarei tootmisliin, mille aastane võimsus on 50 MW, on ainult protsesside ja võimsuse seadmete energiatarbimine umbes 1800 kW. Puhta vee kogus on umbes 15 tonni tunnis ja vee kvaliteet on vajalik, et täita ew-1 tehnilist standardit Hiina e-klassi vees GB / t11446.1-1997. Protsessi jahutusvee tarbimine on umbes 15 tonni tunnis, osakeste suurus vees ei tohiks olla suurem kui 10 mikronit ja veevarustuse temperatuur peaks olema 15-20 ℃. Vaakumlaeng on umbes 300M3 / H. See nõuab ka umbes 20 kuupmeetrit lämmastikku ja 10 kuupmeetrit hapnikku. Arvestades spetsiaalsete gaaside, näiteks silaani ohutustegureid, on absoluutse ohutuse tagamiseks vaja luua spetsiaalne gaasivahemik. Lisaks on silaanipõletustorn ja reoveepuhastusjaam samuti vajalikud raku tootmiseks.
