A monokristályos gyártási folyamat napelemek egy sor összetett és kifinomult technológiát és folyamatszabályozást foglal magában, amelyek biztosítják, hogy minden panel egyenletes minőséget és nagy hatékonyságot biztosítson. A következő részletes válasz és bevezetés:
Kulcsfontosságú technológiák és folyamatszabályozások a monokristályos szilícium panelek gyártási folyamatában
Nagy tisztaságú szilícium anyagok készítése
A monokristályos szilícium napelemek gyártásának első lépése a nagy tisztaságú szilícium anyagok előállítása. A szilícium tisztasága közvetlenül befolyásolja a panelek hatékonyságát és teljesítményét. A szilícium anyagokat általában a kohászati minőségű szilícium tisztítási eljárásával állítják elő, amely magában foglalja:
Triklórszilán módszer (Siemens módszer): A triklórszilánt (HCl) kohászati minőségű szilícium klórral való reagáltatásával állítják elő, majd desztillálják és redukálják, hogy végül nagy tisztaságú polikristályos szilíciumot kapjanak.
Zóna olvasztási módszer: A szilícium tisztaságának további javítása érdekében a zóna olvasztási módszert használják a szilíciumöntvény részleges megolvasztására magas hőmérsékleten, és a szennyeződéseket zónafűtéssel fokozatosan eltávolítják.
Monokristályos szilícium öntvények növekedése
A nagy tisztaságú szilícium anyag elkészítése után monokristályos szilícium tömbökké kell alakítani. A fő módszerek a következők:
Czochralski (CZ) módszer: A polikristályos szilíciumot kvarctégelybe helyezik és olvadt állapotra melegítik, majd egy egykristály magot merítenek az olvadt szilíciumba, és a magkristályt lassan forgatják és felhúzzák, hogy fokozatosan egykristályos szilíciumot növesszenek. rúd.
Úszózóna (FZ) módszer: Elektromágneses indukciós melegítést használnak egykristályos szilícium termesztésére tégely nélkül. A nagy tisztaságú egykristályos szilíciumot a polikristályos szilícium rudak szakaszonkénti megolvasztásával és kristályosításával állítják elő egy nagyfrekvenciás indukciós tekercs hatására.
Szilícium bugák vágása és szilícium lapkák gyártása
Miután az egykristályos szilíciumtömb növekedése befejeződött, vékony szeletekre kell vágni, hogy napelemeket készítsenek. A legfontosabb lépések a következők:
Szilícium tömbök vágása: Gyémánt huzalfűrészvágási technológiával az egykristályos szilícium tuskót vékony szeletekre vágják. A gyémánt huzalfűrészvágás nagy pontosságú és alacsony veszteségű vágási hatást biztosít.
Szilícium lapkák polírozása és tisztítása: A vágott szilícium lapkákat polírozni és meg kell tisztítani, hogy eltávolítsák a felületen lévő vágásnyomokat és szennyeződéseket, és biztosítsák a szilícium lapka felületének simaságát és simaságát.
Szilícium lapkák textúrája és doppingolása
A fotoelektromos átalakítás hatékonyságának javítása érdekében a szilícium lapkákat textúrázni és adalékolni kell:
Textúra: A szilícium lapka felületén kémiai maratással apró piramis szerkezetet alakítanak ki a felület és a fényelnyelés hatékonyságának növelése érdekében.
Adalékolás: A foszfort (n-típusú) vagy bórt (p-típusú) és egyéb elemeket diffúzióval vagy ionimplantációval adalékolják a szilícium lapkán, hogy PN-csatlakozást képezzenek, amely a napelemek villamosenergia-termelésének alapja.
Felületi passziválás és tükröződésmentes bevonat
A fotogenerált hordozók rekombinációjának csökkentése és a fotoelektromos átalakítás hatékonyságának javítása érdekében a szilícium lapka felületét passziválni kell, és tükröződésgátló bevonatot kell hozzáadni:
Felületi passziválás: A szilícium-ostya felületére szilícium-oxid vagy szilícium-nitrid réteget helyeznek fel kémiai gőzleválasztással (CVD) vagy atomos rétegleválasztással (ALD), hogy csökkentsék a felületi hibákat és a rekombinációt.
Tükröződésgátló bevonat: A szilícium ostya felületén tükröződésgátló bevonat, például szilícium-nitrid (SiNx) van felhordva a fényvisszaverődés csökkentése és a fényelnyelés hatékonyságának javítása érdekében.
Elektródagyártás és cellaszerelés
A fotogenerált áram összegyűjtéséhez és továbbításához elektródákat kell készíteni a szilícium lapkák felületén:
Elülső elektróda: A szilícium lapka elejére szitanyomásos technológiával ezüstpasztát nyomtatnak, és jó ohmos érintkezési elektródát szinterelési eljárással alakítanak ki.
Hátsó elektróda: A szilícium lapka hátoldalán alumínium elektródát vagy ezüstelektródát készítenek vákuumpárologtatással vagy szitanyomással, hogy biztosítsák az áram hatékony összegyűjtését.
A sejtek tesztelése és válogatása
A gyártott cellákat szigorú tesztelésnek és válogatásnak kell alávetni teljesítményük és konzisztenciájuk biztosítása érdekében:
Fotoelektromos tesztelés: Vizsgálati paraméterek, mint például a nyitott áramköri feszültség (Voc), a rövidzárlati áram (Isc), a kitöltési tényező (FF) és az egyes cellák konverziós hatékonysága.
Válogatás: A teszteredmények szerint a cellákat különböző hatékonysági szintekre osztják, hogy az összeszerelés során összeilleszthetők legyenek az alkatrészek általános teljesítményének javítása érdekében.
Alkatrészek összeszerelése és csomagolása
Tesztelés és válogatás után a cellákat napelem modulokba kell összeállítani:
Soros és párhuzamos csatlakozás: A cellák sorosan és párhuzamosan kapcsolódnak a tervezési követelményeknek megfelelően, hogy akkumulátorsort képezzenek.
Csomagolás: EVA (etilén-vinil-acetát) fóliával rögzítse a cellás szálat az üveg és a hátlap közé nagy fényáteresztő képességgel, és használjon laminálógépet a melegsajtolással történő csomagoláshoz, hogy víz- és porálló cellaszerelvényt alakítson ki.
Minőségellenőrzés és gyári ellenőrzés
Végül a gyártott napelem moduloknak szigorú minőségellenőrzésen és gyári ellenőrzésen kell átesni:
Mechanikai szilárdsági teszt: Tesztelje a modul szélállóságát, nyomásállóságát és ütésállóságát, hogy biztosítsa a modul tartósságát különböző környezeti feltételek mellett.
Elektromos teljesítményteszt: Tesztelje a modul teljesítményét és hatékonyságát napfény szimulálásával, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az megfelel a tervezési előírásoknak és szabványoknak.
Összefoglalva, a monokristályos szilícium napelemek gyártási folyamata számos kulcsfontosságú technológiát és folyamatszabályozást foglal magában, a nagy tisztaságú szilícium anyagok előkészítésétől a monokristályos szilícium bugák előállításáig, a szilícium lapkák vágásáig, textúrájáig és adalékolásáig. elektródagyártás, cella összeszerelés és végső minőségellenőrzés. Minden lépés szigorú ellenőrzést és precíziós működést igényel a végtermék nagy hatékonyságának és konzisztenciájának biztosítása érdekében. Ezekkel a technológiákkal és folyamatszabályozással a monokristályos szilícium napelemek versenyképesek maradhatnak a piacon, és hatékony és megbízható napenergia-megoldásokat kínálhatnak a felhasználóknak.
