Kao posvećeni dobavljač silikonskih solarnih ćelija N-tipa, oduševljen sam što mogu podijeliti uvid u proces proizvodnje ovih izvanrednih uređaja za pretvaranje energije. Silikonske solarne ćelije N-tipa su stekle značajnu vuču na tržištu solarne energije zbog svoje visoke efikasnosti, odličnih performansi i dugoročne stabilnosti. U ovom blogu, provest ću vas kroz korak-po-korak proces proizvodnje silicijskih solarnih ćelija N-tipa.
1. Rast silicijumskih ingota
Putovanje silicijumske solarne ćelije tipa N počinje rastom silicijumskog ingota. Obično koristimo metodu Czochralskog (Cz) ili metodu Float - Zone (FZ). Cz metoda je češća za proizvodnju velikih razmjera. U ovoj metodi, mali kristal se uranja u lončić napunjen rastopljenim silicijumom, koji je dopiran fosforom da bi se stvorio poluprovodnik tipa N. Kako se sjemenski kristal polako izvlači iz rastopljenog silicijuma tokom rotacije, silicijum se učvršćuje oko sjemena, formirajući veliki, cilindrični ingot.
FZ metoda se, s druge strane, koristi za silicijum visoke čistoće. Polikristalni silikonski štap prolazi kroz visokofrekventni grijaći kalem, stvarajući otopljenu zonu. Kako se štap pomiče kroz zavojnicu, rastopljeni silicijum se učvršćuje u jednokristalnu strukturu. Ova metoda rezultira silicijumom sa izuzetno niskim nivoom nečistoća, što je korisno za performanse N-tipa silicijumskih solarnih ćelija.
2. Rezanje vafla
Kada se silicijumski ingot izraste, reže se na tanke oblatne. Koristimo žičanu testeru sa vrlo finom žicom, obično napravljenu od čelika obloženog dijamantom. Žica se kreće velikom brzinom i seče kroz ingot, proizvodeći oblatne koje su tipično debele oko 180 - 200 mikrometara. Tokom procesa rezanja, rashladna tečnost se koristi za smanjenje toplote i sprečavanje oštećenja vafla.
Nakon rezanja, oblatne se podvrgavaju procesu čišćenja kako bi se uklonili ostaci ili zagađivači iz procesa rezanja. Ovo je ključno jer čak i male nečistoće mogu uticati na električna svojstva solarne ćelije.
3. Teksturiranje površine
Sljedeći korak je teksturiranje površine. Teksturiranje površine silikonske pločice pomaže u smanjenju refleksije i povećanju apsorpcije svjetlosti. Koristimo proces hemijskog jetkanja, obično sa rastvorom kalijum hidroksida (KOH) i izopropil alkohola. Ovo urezuje površinu vafla, stvarajući strukturu nalik piramidi.
Teksturirana površina raspršuje dolaznu svjetlost, povećavajući dužinu putanje svjetlosti unutar pločice. Kao rezultat, silicijum apsorbuje više fotona, što zauzvrat povećava broj generisanih parova elektron-rupa i na kraju poboljšava efikasnost solarne ćelije.
4. Doping i formiranje spojeva
U silicijumskim solarnim ćelijama N tipa, osnovni materijal je već silicijum N tipa. Međutim, trebamo stvoriti sloj P-tipa na površini kako bismo formirali P-N spoj. To se radi kroz proces koji se zove difuzija. Koristimo izvor bora, kao što je bor tribromid (BBr₃), i zagrijavamo oblatne u peći. Atomi bora difundiraju na površinu silicijuma N-tipa, stvarajući tanak sloj P-tipa.
P - N spoj je srce solarne ćelije. Kada sunčeva svjetlost udari u solarnu ćeliju, fotoni se apsorbiraju, stvarajući parove elektron - rupa. P - N spoj razdvaja ove parove, pri čemu elektroni teku prema području N-tipa i rupama prema regiji P-tipa. Ovo stvara električnu struju.
5. Nanošenje antirefleksnog premaza
Kako bismo dodatno smanjili refleksiju i poboljšali apsorpciju svjetlosti, nanosimo antirefleksni (AR) premaz na površinu solarne ćelije. Obično koristimo materijale kao što su silicijum nitrid (Si₃N₄) ili titanijum dioksid (TiO₂). Ovi materijali imaju indeks loma između zraka i silicijuma, što pomaže u usklađivanju optičkih svojstava i smanjenju količine svjetlosti koja se reflektira od površine.
Koristimo proces koji se zove plazma - poboljšano hemijsko taloženje pare (PECVD) za taloženje AR premaza. U PECVD-u se u komoru uvodi plinska mješavina koja sadrži prekursorske materijale. Stvara se plazma, koja razgrađuje molekule plina i taloži premaz na površini vafla.
6. Metalizacija
Metalizacija je proces dodavanja metalnih kontakata solarnoj ćeliji. Ovi kontakti se koriste za prikupljanje generirane struje i prijenos iz ćelije. Prvo štampamo srebrnu pastu na prednjoj površini solarne ćelije tehnikom sito štampe. Srebrna pasta formira rešetkasti uzorak, koji omogućava svjetlosti da prolazi dok prikuplja struju.
Na poleđini štampamo aluminijumsku pastu. Aluminij stvara omski kontakt sa silicijumom i također pomaže da se reflektira bilo koje svjetlo koje prolazi kroz pločicu natrag u ćeliju. Nakon štampanja, oblatne se peku u peći da sinteruju metalne paste i formiraju dobre električne veze.
7. Ispitivanje i kontrola kvaliteta
Kada su solarne ćelije proizvedene, one prolaze niz testova kako bi se osigurala njihova kvaliteta i performanse. Mjerimo električne parametre ćelija, kao što su napon otvorenog kruga (Voc), struja kratkog spoja (Isc), maksimalna snaga (Pmax) i faktor punjenja (FF). Ovi parametri nam daju indikaciju koliko dobro solarna ćelija pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju.
Također vršimo vizualne preglede kako bismo provjerili ima li fizičkih nedostataka, kao što su pukotine ili ogrebotine. Za dalju obradu ili pakiranje biraju se samo ćelije koje zadovoljavaju naše stroge standarde kvaliteta.
8. Sklop modula
Poslednji korak u procesu je sastavljanje solarnih ćelija u module. Povezujemo više solarnih ćelija u seriju i paralelno koristeći metalne trake. Ćelije se zatim inkapsuliraju između staklenog prednjeg i zadnjeg sloja, obično napravljenog od polimernog materijala. Ovo štiti ćelije od faktora okoline kao što su vlaga, UV zračenje i mehaničko opterećenje.
Također dodajemo aluminijski okvir oko modula za strukturnu podršku. Sastavljeni moduli se zatim ponovo testiraju kako bi se osiguralo da ispunjavaju tražene specifikacije performansi.
Kao dobavljačN - tip Silikonske solarne ćelije, posvećeni smo pružanju proizvoda visokog kvaliteta. NašN - tip IBC solarnih panelaiMonokristalna solarna ćelija tipa Ndizajnirani su da ponude odličnu efikasnost i dugoročnu pouzdanost.
Ako ste zainteresirani za kupovinu silikonskih solarnih ćelija tipa N ili imate bilo kakva pitanja o našim proizvodima, preporučujemo vam da nam se obratite za raspravu o nabavci. Radujemo se što ćemo raditi s vama kako bismo zadovoljili vaše potrebe za solarnom energijom.
Reference
- Green, MA, Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., & Dunlop, ED (2014). Tablice efikasnosti solarnih ćelija (verzija 43). Progres in Photovoltaics: Research and Applications, 22(1), 1 - 9.
- Sze, SM, & Ng, KK (2007). Fizika poluvodičkih uređaja. John Wiley & Sons.
- Luque, A., i Hegedus, S. (ur.). (2003). Priručnik iz fotonaponske nauke i inženjerstva. John Wiley & Sons.
