Kao predani dobavljač silicijskih solarnih ćelija N-tipa, oduševljen sam što mogu podijeliti uvid u proces proizvodnje ovih izvanrednih uređaja za pretvorbu energije. Silicijske solarne ćelije tipa N stekle su značajnu privlačnost na tržištu solarne energije zbog svoje visoke učinkovitosti, izvrsnih performansi i dugoročne stabilnosti. U ovom blogu, provest ću vas kroz korak po korak proces proizvodnje silicijskih solarnih ćelija N tipa.
1. Rast ingota silicija
Putovanje silicijske solarne ćelije tipa N počinje rastom silicijskog ingota. Obično koristimo metodu Czochralskog (Cz) ili metodu plutajuće zone (FZ). Cz metoda je češća za proizvodnju velikih razmjera. U ovoj metodi, mali klipni kristal se uranja u lončić ispunjen rastaljenim silicijem, koji je dopiran fosforom kako bi se stvorio poluvodič tipa N. Dok se klica kristala polako izvlači iz rastaljenog silicija dok se okreće, silicij se skrućuje oko klice, tvoreći veliki, cilindrični ingot.
FZ metoda, s druge strane, koristi se za silicij visoke čistoće. Polikristalna silikonska šipka prolazi kroz grijaću zavojnicu visoke frekvencije, stvarajući rastaljenu zonu. Kako se šipka pomiče kroz zavojnicu, rastaljeni silicij se skrućuje u monokristalnu strukturu. Ova metoda rezultira silicijem s iznimno niskim razinama nečistoća, što je korisno za performanse silicijskih solarnih ćelija tipa N.
2. Rezanje oblatni
Nakon što je silicijski ingot narastao, reže se na tanke pločice. Koristimo žičanu pilu s vrlo finom žicom, obično izrađenom od dijamantno obloženog čelika. Žica se kreće velikom brzinom i reže ingot, proizvodeći pločice koje su obično debele oko 180 - 200 mikrometara. Tijekom procesa rezanja, rashladno sredstvo se koristi za smanjenje topline i sprječavanje oštećenja napolitanki.
Nakon rezanja, oblatne se podvrgavaju procesu čišćenja kako bi se uklonili svi ostaci ili zagađivači iz procesa rezanja. Ovo je ključno jer čak i male nečistoće mogu utjecati na električna svojstva solarne ćelije.
3. Teksturiranje površine
Sljedeći korak je površinsko teksturiranje. Teksturiranje površine silicijske pločice pomaže smanjiti refleksiju i povećati apsorpciju svjetla. Koristimo kemijski postupak jetkanja, obično s otopinom kalijevog hidroksida (KOH) i izopropilnog alkohola. Ovo urezuje površinu vafla, stvarajući strukturu poput piramide.
Teksturirana površina raspršuje dolaznu svjetlost, povećavajući duljinu puta svjetlosti unutar pločice. Kao rezultat toga, silicij apsorbira više fotona, što zauzvrat povećava broj generiranih parova elektron-rupa i u konačnici poboljšava učinkovitost solarne ćelije.
4. Dopiranje i formiranje spoja
U silicijskim solarnim ćelijama N tipa, osnovni materijal je već silicij N tipa. Međutim, moramo stvoriti sloj tipa P na površini kako bismo formirali spoj P - N. To se postiže kroz proces koji se zove difuzija. Koristimo izvor bora, kao što je bor tribromid (BBr₃), i zagrijavamo vafle u peći. Atomi bora difundiraju u površinu silicija N-tipa, stvarajući tanki sloj P-tipa.
P - N spoj je srce solarne ćelije. Kada sunčeva svjetlost pogodi solarnu ćeliju, fotoni se apsorbiraju, stvarajući parove elektron - šupljina. P - N spoj razdvaja ove parove, pri čemu elektroni teku prema području N tipa, a rupe teku prema području tipa P. 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 silicijev nitrid (Si₃N₄) ili titanijev dioksid (TiO₂). Ovi materijali imaju indeks loma između zraka i silicija, što pomaže uskladiti optička svojstva i smanjiti količinu svjetlosti koja se reflektira od površine.
Koristimo proces koji se zove plazma - poboljšano kemijsko taloženje iz pare (PECVD) za taloženje AR premaza. U PECVD-u, plinska smjesa koja sadrži prekursorske materijale uvodi se u komoru. Stvara se plazma koja razgrađuje molekule plina i nanosi premaz na površinu pločice.
6. Metalizacija
Metalizacija je proces dodavanja metalnih kontakata solarnoj ćeliji. Ovi se kontakti koriste za prikupljanje generirane struje i njezin prijenos izvan ćelije. Na prednju površinu solarne ćelije prvo otisnemo srebrnu pastu tehnikom sitotiska. Srebrna pasta oblikuje rešetkasti uzorak koji omogućuje prolaz svjetlosti dok skuplja struju.
Na poleđini tiskamo aluminijsku pastu. Aluminij stvara omski kontakt sa silicijem i također pomaže reflektirati svu svjetlost koja prolazi kroz pločicu natrag u ćeliju. Nakon tiskanja, pločice se peku u peći kako bi se sinterirale metalne paste i stvorile dobre električne veze.
7. Ispitivanje i kontrola kvalitete
Nakon što se solarne ćelije proizvedu, prolaze kroz niz testova kako bi se osigurala njihova kvaliteta i učinkovitost. Mjerimo električne parametre ćelija, kao što su napon otvorenog kruga (Voc), struja kratkog spoja (Isc), maksimalna snaga (Pmax) i faktor punjenja (FF). Ovi nam parametri daju naznaku koliko dobro solarna ćelija pretvara sunčevu svjetlost u električnu energiju.
Također vršimo vizualne preglede kako bismo provjerili ima li fizičkih nedostataka, poput pukotina ili ogrebotina. Za daljnju obradu ili pakiranje odabiru se samo ćelije koje zadovoljavaju naše stroge standarde kvalitete.
8. Sastavljanje modula
Posljednji korak u procesu je sastavljanje solarnih ćelija u module. Više solarnih ćelija povezujemo u seriju i paralelno pomoću metalnih vrpci. Stanice se zatim inkapsuliraju između staklene prednje i stražnje ploče, obično izrađene od polimernog materijala. Time se stanice štite od čimbenika iz okoliša kao što su vlaga, UV zračenje i mehanički stres.
Također dodajemo aluminijski okvir oko modula za strukturnu potporu. Sastavljeni moduli se zatim ponovno testiraju kako bi se osiguralo da zadovoljavaju potrebne specifikacije izvedbe.
Kao dobavljačSilicijske solarne ćelije tipa N, predani smo pružanju visokokvalitetnih proizvoda. NašeIBC solarni paneli tipa NiMonokristalna solarna ćelija tipa Ndizajnirani su da ponude izvrsnu učinkovitost i dugotrajnu pouzdanost.
Ako ste zainteresirani za kupnju silicijskih solarnih ćelija tipa N ili imate bilo kakvih pitanja o našim proizvodima, potičemo vas da nam se obratite radi rasprave o nabavi. Radujemo se suradnji s vama kako bismo zadovoljili vaše potrebe za solarnom energijom.
Reference
- Green, MA, Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W. i Dunlop, ED (2014.). Tablice učinkovitosti solarnih ćelija (verzija 43). Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 22(1), 1 - 9.
- Sze, SM i Ng, KK (2007). Fizika poluvodičkih elemenata. John Wiley & sinovi.
- Luque, A. i Hegedus, S. (Ur.). (2003). Priručnik za fotonaponsku znanost i inženjerstvo. John Wiley & sinovi.
