Qelizat diellore

Qelizat diellore ndahen në silikon kristalor dhe silikon amorf, ndër të cilët qelizat kristalore të silikonit mund të ndahen më tej në qeliza monokristaline dhe qeliza polikristaline;efikasiteti i silikonit monokristaline është i ndryshëm nga ai i silikonit kristalor.

Klasifikimi:

Qelizat e silikonit kristalor diellor të përdorura zakonisht në Kinë mund të ndahen në:

Tek Kristal 125*125

Tek Kristal 156*156

Polikristaline 156*156

Një kristal 150*150

Një kristal 103*103

Polikristaline 125*125

Procesi i prodhimit:

Procesi i prodhimit të qelizave diellore ndahet në inspektimin e vaferës së silikonit – teksturimin dhe turshinë e sipërfaqes – kryqëzimin e difuzionit – defosforizimin e qelqit të silikonit – gdhendjen dhe turshinë e plazmës – veshjen kundër reflektimit – printimin në ekran – Sinterimin e shpejtë, etj. Detajet janë si më poshtë:

1. Inspektimi i meshës së silikonit

Vaferat e silikonit janë bartës të qelizave diellore, dhe cilësia e vaferave të silikonit përcakton drejtpërdrejt efikasitetin e konvertimit të qelizave diellore.Prandaj, është e nevojshme të inspektohen vaferat e silikonit në hyrje.Ky proces përdoret kryesisht për matjen online të disa parametrave teknikë të vaferave të silikonit, këto parametra përfshijnë kryesisht pabarazinë e sipërfaqes së vaferit, jetëgjatësinë e bartësit të vogël, rezistencën, llojin P/N dhe mikroçarjet, etj. Ky grup pajisjesh ndahet në ngarkim dhe shkarkim automatik. , transferim vaferi silikoni, pjesë e integrimit të sistemit dhe katër module zbulimi.Midis tyre, detektori fotovoltaik i vaferës së silikonit zbulon pabarazinë e sipërfaqes së vaferës së silikonit dhe në të njëjtën kohë zbulon parametrat e pamjes si madhësia dhe diagonalja e vaferës së silikonit;moduli i zbulimit të mikroçarjeve përdoret për të zbuluar mikroçarjet e brendshme të vaferës së silikonit;përveç kësaj, ekzistojnë dy module Detektimi, një nga modulet e testimit në internet përdoret kryesisht për të testuar rezistencën më të madhe të vaferave të silikonit dhe llojin e vaferave të silikonit, dhe moduli tjetër përdoret për të zbuluar jetëgjatësinë e pakicës së bartësit të vaferave të silikonit.Përpara zbulimit të jetëgjatësisë dhe rezistencës së bartësit të pakicës, është e nevojshme të zbulohen diagonalet dhe mikro-çarjet e vaferës së silikonit dhe të hiqet automatikisht meshllëku i dëmtuar i silikonit.Pajisjet e inspektimit të vaferës së silikonit mund të ngarkojnë dhe shkarkojnë automatikisht vaferat dhe mund të vendosin produkte të pakualifikuara në një pozicion fiks, duke përmirësuar kështu saktësinë dhe efikasitetin e inspektimit.

2. Sipërfaqja me teksturë

Përgatitja e teksturës monokristaline të silikonit është përdorimi i gravurës anizotropike të silikonit për të formuar miliona piramida tetraedrale, domethënë struktura piramidale, në sipërfaqen e çdo centimetri katror të silikonit.Për shkak të reflektimit dhe thyerjes së shumëfishtë të dritës së rënë në sipërfaqe, thithja e dritës rritet dhe rryma e qarkut të shkurtër dhe efikasiteti i konvertimit të baterisë janë përmirësuar.Zgjidhja anizotropike e gravurës së silikonit është zakonisht një zgjidhje e nxehtë alkaline.Alkalet e disponueshme janë hidroksidi i natriumit, hidroksidi i kaliumit, hidroksidi i litiumit dhe etilendiamina.Pjesa më e madhe e silikonit të kamoshi përgatitet duke përdorur një tretësirë ​​të holluar të lirë të hidroksidit të natriumit me një përqendrim prej rreth 1%, dhe temperatura e gdhendjes është 70-85 °C.Për të përftuar një kamoshi të njëtrajtshëm, alkoolet si etanoli dhe izopropanoli duhet të shtohen gjithashtu në tretësirë ​​si agjentë komplekse për të përshpejtuar korrozionin e silikonit.Përpara se të përgatitet kamoshi, vafera e silikonit duhet t'i nënshtrohet gravurës paraprake sipërfaqësore dhe rreth 20-25 μm gravuhet me një zgjidhje alkaline ose acidike gravurë.Pas gdhendjes së kamoshi, kryhet pastrimi i përgjithshëm kimik.Vaferat e silikonit të përgatitura në sipërfaqe nuk duhet të ruhen në ujë për një kohë të gjatë për të parandaluar kontaminimin dhe duhet të shpërndahen sa më shpejt që të jetë e mundur.

3. Nyja e difuzionit

Qelizat diellore kanë nevojë për një kryqëzim PN me sipërfaqe të madhe për të realizuar shndërrimin e energjisë së dritës në energji elektrike, dhe një furrë difuzioni është një pajisje speciale për prodhimin e kryqëzimit PN të qelizave diellore.Furra e difuzionit me tuba përbëhet kryesisht nga katër pjesë: pjesa e sipërme dhe e poshtme e varkës së kuarcit, dhoma e gazit të shkarkimit, pjesa e trupit të furrës dhe pjesa e kabinetit të gazit.Difuzioni në përgjithësi përdor burimin e lëngshëm të klorurit të fosforit si burim difuzioni.Vendoseni vaferën e silikonit të tipit P në enën e kuarcit të furrës së difuzionit me tuba dhe përdorni azot për të sjellë oksikloridin e fosforit në enën e kuarcit në një temperaturë të lartë prej 850-900 gradë Celsius.Oksikloridi i fosforit reagon me vaferën e silikonit për të marrë fosfor.atom.Pas një periudhe të caktuar kohe, atomet e fosforit hyjnë në shtresën sipërfaqësore të meshës së silikonit nga e gjithë përreth, dhe depërtojnë dhe shpërndahen në vaferën e silikonit përmes boshllëqeve midis atomeve të silikonit, duke formuar ndërfaqen midis gjysmëpërçuesit të tipit N dhe P- lloji gjysmëpërçues, domethënë kryqëzimi PN.Kryqëzimi PN i prodhuar me këtë metodë ka uniformitet të mirë, jo uniformiteti i rezistencës së fletës është më pak se 10%, dhe jetëgjatësia e bartësit të pakicës mund të jetë më e madhe se 10ms.Fabrikimi i kryqëzimit PN është procesi më themelor dhe kritik në prodhimin e qelizave diellore.Për shkak se është formimi i kryqëzimit PN, elektronet dhe vrimat nuk kthehen në vendet e tyre origjinale pasi të rrjedhin, kështu që formohet një rrymë dhe rryma tërhiqet nga një tel, që është rrymë e drejtpërdrejtë.

4. Qelqi silikat i defosforilimit

Ky proces përdoret në procesin e prodhimit të qelizave diellore.Me gravurë kimike, vafera e silikonit zhytet në një tretësirë ​​të acidit hidrofluorik për të prodhuar një reaksion kimik për të gjeneruar një përbërje komplekse të tretshme acid heksafluorosilicik për të hequr sistemin e difuzionit.Një shtresë qelqi fosfosilikat u formua në sipërfaqen e vaferës së silikonit pas kryqëzimit.Gjatë procesit të difuzionit, POCL3 reagon me O2 për të formuar P2O5 i cili depozitohet në sipërfaqen e vaferës së silikonit.P2O5 reagon me Si për të gjeneruar atome SiO2 dhe fosfor. Në këtë mënyrë, në sipërfaqen e vaferës së silikonit formohet një shtresë SiO2 që përmban elemente fosfori, e cila quhet qelqi fosfosilikat.Pajisjet për heqjen e qelqit silikat të fosforit përbëhen përgjithësisht nga trupi kryesor, rezervuari i pastrimit, sistemi i servo drive, krahu mekanik, sistemi elektrik i kontrollit dhe sistemi automatik i shpërndarjes së acidit.Burimet kryesore të energjisë janë acidi hidrofluorik, azoti, ajri i kompresuar, uji i pastër, era e shkarkimit të nxehtësisë dhe ujërat e zeza.Acidi hidrofluorik shpërndan silicën sepse acidi hidrofluorik reagon me silicën për të gjeneruar gaz tetrafluorid silikoni të paqëndrueshëm.Nëse acidi hidrofluorik është i tepruar, tetrafluoridi i silikonit i prodhuar nga reaksioni do të reagojë më tej me acidin fluorik për të formuar një kompleks të tretshëm, acid heksafluorosilicik.

5. Etching plazma

Meqenëse gjatë procesit të difuzionit, edhe nëse pranohet difuzioni i njëpasnjëshëm, fosfori në mënyrë të pashmangshme do të shpërndahet në të gjitha sipërfaqet, duke përfshirë skajet e vaferës së silikonit.Elektronet e fotogjeneruara të mbledhura në anën e përparme të kryqëzimit PN do të rrjedhin përgjatë zonës së skajit ku fosfori shpërndahet në anën e pasme të kryqëzimit PN, duke shkaktuar një qark të shkurtër.Prandaj, silikoni i dopuar rreth qelizës diellore duhet të gdhendet për të hequr kryqëzimin PN në skajin e qelizës.Ky proces zakonisht bëhet duke përdorur teknikat e gravurës së plazmës.Gravimi i plazmës është në një gjendje presioni të ulët, molekulat mëmë të gazit reaktiv CF4 ngacmohen nga fuqia e radiofrekuencës për të gjeneruar jonizimin dhe për të formuar plazmën.Plazma përbëhet nga elektrone dhe jone të ngarkuar.Nën ndikimin e elektroneve, gazi në dhomën e reaksionit mund të thithë energji dhe të formojë një numër të madh grupesh aktive përveç se të shndërrohet në jone.Grupet aktive reaktive arrijnë në sipërfaqen e SiO2 për shkak të difuzionit ose nën veprimin e një fushe elektrike, ku reagojnë kimikisht me sipërfaqen e materialit që do të gdhendet dhe formojnë produkte të paqëndrueshme të reaksionit që ndahen nga sipërfaqja e materialit që do të gërmohet. etched, dhe pompohen nga zgavra nga sistemi i vakumit.

6. Veshje kundër reflektimit

Reflektueshmëria e sipërfaqes së silikonit të lëmuar është 35%.Për të reduktuar reflektimin e sipërfaqes dhe për të përmirësuar efikasitetin e konvertimit të qelizës, është e nevojshme të depozitohet një shtresë e filmit antireflektues të nitridit të silikonit.Në prodhimin industrial, pajisjet PECVD shpesh përdoren për të përgatitur filma kundër reflektimit.PECVD është depozitim i avullit kimik i përmirësuar në plazmë.Parimi i tij teknik është përdorimi i plazmës me temperaturë të ulët si burim energjie, kampioni vendoset në katodën e shkarkimit të shkëlqimit nën presion të ulët, shkarkimi i shkëlqimit përdoret për të ngrohur kampionin në një temperaturë të paracaktuar dhe më pas një sasi e përshtatshme futen gazet reaktive SiH4 dhe NH3.Pas një sërë reaksionesh kimike dhe reaksionesh plazmatike, në sipërfaqen e kampionit formohet një film në gjendje të ngurtë, domethënë një film nitrid silikoni.Në përgjithësi, trashësia e filmit të depozituar nga kjo metodë e depozitimit kimik të avullit të përmirësuar me plazmë është rreth 70 nm.Filmat e kësaj trashësie kanë funksionalitet optik.Duke përdorur parimin e ndërhyrjes së filmit të hollë, reflektimi i dritës mund të zvogëlohet shumë, rryma e qarkut të shkurtër dhe prodhimi i baterisë rriten shumë, dhe efikasiteti gjithashtu përmirësohet shumë.

7. printim në ekran

Pasi qeliza diellore ka kaluar nëpër proceset e teksturimit, difuzionit dhe PECVD, është formuar një kryqëzim PN, i cili mund të gjenerojë rrymë nën ndriçim.Për të eksportuar rrymën e gjeneruar, është e nevojshme të bëhen elektroda pozitive dhe negative në sipërfaqen e baterisë.Ka shumë mënyra për të bërë elektroda, dhe printimi me ekran është procesi më i zakonshëm i prodhimit për prodhimin e elektrodave të qelizave diellore.Printimi me ekran është për të printuar një model të paracaktuar në nënshtresë me anë të relievit.Pajisja përbëhet nga tre pjesë: printim me paste argjendi-alumini në pjesën e pasme të baterisë, printim me paste alumini në pjesën e pasme të baterisë dhe printim me paste argjendi në pjesën e përparme të baterisë.Parimi i tij i punës është: përdorni rrjetën e modelit të ekranit për të depërtuar në llum, ushtroni një presion të caktuar në pjesën e pluhurit të ekranit me një kruese dhe lëvizni në të njëjtën kohë drejt skajit tjetër të ekranit.Bojëja shtrydhet nga rrjeta e pjesës grafike mbi nënshtresën nga kruajtësi ndërsa lëviz.Për shkak të efektit viskoz të pastës, gjurmët fiksohen brenda një diapazoni të caktuar, dhe kruateri është gjithmonë në kontakt linear me pllakën e shtypjes së ekranit dhe nënshtresën gjatë printimit, dhe linja e kontaktit lëviz me lëvizjen e krueses për të përfunduar. goditjen e printimit.

8. shkrirje e shpejtë

Vafer silikoni e printuar në ekran nuk mund të përdoret drejtpërdrejt.Duhet të shkrihet shpejt në një furrë sinterimi për të djegur lidhësin organik të rrëshirës, ​​duke lënë elektroda argjendi pothuajse të pastra që janë ngjitur ngushtë me vaferën e silikonit për shkak të veprimit të qelqit.Kur temperatura e elektrodës së argjendit dhe silikonit kristalor arrin temperaturën eutektike, atomet e silikonit kristalor integrohen në materialin e elektrodës së shkrirë të argjendit në një proporcion të caktuar, duke formuar kështu kontaktin omik të elektrodave të sipërme dhe të poshtme dhe duke përmirësuar qarkun e hapur. tensioni dhe faktori mbushës i qelizës.Parametri kryesor është që të ketë karakteristika të rezistencës për të përmirësuar efikasitetin e konvertimit të qelizës.

Furra e sinterimit ndahet në tre faza: parasinterimit, sinterimit dhe ftohjes.Qëllimi i fazës së parasinterimit është të zbërthejë dhe djegë lidhësin polimer në slurry, dhe temperatura rritet ngadalë në këtë fazë;në fazën e sinterimit, në trupin e sinteruar përfundojnë reaksione të ndryshme fizike dhe kimike për të formuar një strukturë filmike rezistente, duke e bërë atë me të vërtetë rezistente., temperatura arrin kulmin në këtë fazë;në fazën e ftohjes dhe ftohjes, xhami ftohet, ngurtësohet dhe ngurtësohet, në mënyrë që struktura e filmit rezistent të ngjitet fort në nënshtresë.

9. Pajisjet periferike

Në procesin e prodhimit të qelizave, nevojiten gjithashtu pajisje periferike si furnizimi me energji elektrike, energji, furnizim me ujë, kullim, HVAC, vakum dhe avull special.Mbrojtja nga zjarri dhe pajisjet e mbrojtjes së mjedisit janë gjithashtu veçanërisht të rëndësishme për të garantuar sigurinë dhe zhvillimin e qëndrueshëm.Për një linjë prodhimi të qelizave diellore me një prodhim vjetor prej 50 MW, konsumi i energjisë vetëm i procesit dhe pajisjeve të energjisë është rreth 1800 KW.Sasia e ujit të pastër të procesit është rreth 15 ton në orë, dhe kërkesat për cilësinë e ujit plotësojnë standardin teknik EW-1 të ujit të klasës elektronike të Kinës GB/T11446.1-1997.Sasia e ujit ftohës të procesit është gjithashtu rreth 15 ton në orë, madhësia e grimcave në cilësinë e ujit nuk duhet të jetë më e madhe se 10 mikron dhe temperatura e furnizimit me ujë duhet të jetë 15-20 °C.Vëllimi i shkarkimit të vakumit është rreth 300M3/H.Në të njëjtën kohë, nevojiten edhe rreth 20 metër kub rezervuarë për ruajtjen e azotit dhe 10 metër kub rezervuarë për ruajtjen e oksigjenit.Duke marrë parasysh faktorët e sigurisë së gazrave të veçantë si silani, është gjithashtu e nevojshme të ngrihet një dhomë e veçantë gazi për të garantuar absolutisht sigurinë e prodhimit.Përveç kësaj, kullat e djegies së silanit dhe stacionet e trajtimit të ujërave të zeza janë gjithashtu objekte të nevojshme për prodhimin e qelizave.