Kremniy gofretidan tortib to tayyor quyosh batareyasini sinovdan o'tkazishga qadar sakkizta bosqich mavjud.
1-qadam: gofretni tekshirish
Silikon gofret - quyosh batareyasining tashuvchisi. Silikon gofret sifati to'g'ridan-to'g'ri quyosh batareyasining ishlash samaradorligini aniqlaydi, shuning uchun kiruvchi kremniy gofretini sinab ko'rish kerak. Ushbu jarayon asosan kremniy gofretining ba'zi texnik parametrlarini, masalan, sirt pürüzlülüğü, ozchilikning umr ko'rish muddati, qarshilik, P / N turi va mikro krack va hokazolarni onlayn ravishda o'lchash uchun ishlatiladi. Uskunalar avtomatik yuklash va tushirish, gofretni uzatish, tizimni birlashtirish va boshqalar. to'rtta aniqlash moduli.
Ular orasida fotovoltaik silikon gofret detektori silikon gofretning sirt pürüzlülüğünü aniqlaydi va shu bilan birga silikon gofretning o'lchami va diagonali chizig'i kabi tashqi ko'rinish parametrlarini aniqlaydi. Microcrack aniqlash moduli silikon gofretning ichki mikrokrachalarini aniqlash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, ikkita aniqlash moduli mavjud, ulardan biri onlayn sinov moduli bo'lib, asosan gofretning qarshiligi va gofret turini sinovdan o'tkazadi, ikkinchisi esa silikon gofretning ozchilik hayotini sinash uchun ishlatiladi. Ozchilikning umr ko'rish muddati va qarshiligini aniqlashdan oldin, silikon gofretning diagonali va mikrokracki aniqlanib, shikastlangan kremniy gofret avtomatik ravishda olib tashlanishi kerak. Gofretni sinovdan o'tkazuvchi uskuna gofretni avtomatik ravishda yuklaydi va tushirib yuboradi, shuningdek sinovdan o'tganlarning aniqligi va samaradorligini oshirish uchun malakasiz mahsulotlarni belgilangan joyga qo'yishi mumkin.
2-qadam: To'qimachilik va tozalash
Monokristalli kremniy süet sirtini tayyorlash har bir santimetr silikon yuzasida millionlab to'rt qirrali piramidal tuzilmalarni hosil qilish uchun kremniyning anizotropik korroziyasini qo'llashdir. Sirtdagi voqea nuri yorug'ligini ko'p marta aks ettirish va sinishi tufayli yorug'likning yutilishi kuchayadi va batareyaning qisqa tutashuv oqimi va konversion samaradorligi yaxshilanadi.
Silikon anizotropik korroziyaga qarshi eritmalar odatda issiq gidroksidi eritmalardir. Mavjud asoslar natriy gidroksid, kaliy gidroksidi, lityum gidroksid va etilendiamin. Ko'pchilik süet kremniyini tayyorlash uchun arzon natriy gidroksidning suyultiriladigan eritmasidan taxminan 1% konsentratsiyali eritmani qo'llaydi va korroziya harorati 70-85 ni tashkil qiladi. Bir xil zamshni olish uchun kremniyning korroziyasini tezlashtiradigan murakkablashtiruvchi vosita sifatida etanol va izopropanol kabi spirtli ichimliklar qo'shilishi kerak. Süetni tayyorlashdan oldin, kremniy gofreti sirtning dastlabki korroziyasini boshdan kechiradi va uni olib tashlash uchun taxminan 20 ~ 25 mikron gidroksidi yoki kislotali korroziya suyuqligi ishlatiladi. Süet zanglangandan so'ng, umumiy kimyoviy tozalash amalga oshiriladi. Sirtda tayyorlangan kremniy gofretlar ifloslanishni oldini olish uchun uzoq vaqt suvda saqlanmasligi kerak.
3-qadam: Diffuziya
Yorug'lik energiyasini elektr energiyasiga aylantirishni amalga oshirish uchun PN ulanishining katta maydoni kerak. Diffuzion o'choq - bu quyosh batareyalarining PN birikmasini ishlab chiqarish uchun maxsus uskunalar. Naychali diffuzion o'choq asosan to'rt qismdan iborat: kvarts qayig'ining yuqori qismi, egzoz gaz kamerasi, o'choq tanasi va gaz shkafi qismi. Odatda diffuziya manbai sifatida fosfor oksikloridning suyuq manbai ishlatiladi. P tipidagi silikon gofretlar quvurli diffuziya pechining kvarts idishiga joylashtirilgan. Fosfor oksikloridi kvarts konteyneriga azot yordamida yuqori haroratda 850 - 900 daraja haroratda kiradi. Fosfor oksikloridi kremniy gofretlari bilan fosfor atomlarini olish uchun reaksiyaga kirishadi. Muayyan vaqtdan so'ng fosfor atomlari silikon vafli qatlamlarning atrof-muhit qatlamlariga kirib, silikon atomlari orasidagi bo'shliq orqali n-tipli yarimo'tkazgich va p-tipli yarimo'tkazgichlarning, ya'ni PN-ning birlashishini hosil qiladi. birikma Ushbu usul bilan ishlab chiqarilgan PN birikmasi yaxshi bir xillikka ega, blok qarshiligining notekisligi 10% dan kam, ozchiliklarning umr ko'rish muddati 10m dan katta. PN ulanishini qilish quyosh batareyalarini ishlab chiqarishda eng asosiy va asosiy jarayondir. Chunki bu PN kavşağının shakllanishi, oqimdagi elektronlar va teshiklar asl holatiga qaytmasligi uchun, shuning uchun elektr tokini olib tashlash uchun sim yordamida to'g'ridan-to'g'ri oqim hosil bo'ladi. Ushbu jarayon quyosh batareyalari gofretlarini ishlab chiqarish va ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
4-qadam: Qirralarni izolyatsiya qilish va tozalash
Kimyoviy korroziya yordamida kremniy gofretlari gidroflorik kislota eritmasiga botiriladi va eriydigan kompleks heksafluorosilik kislotani hosil qilish uchun kimyoviy reaktsiya hosil qiladi, shunda diffuziya natijasida kremniy gofretlari yuzasida hosil bo'lgan fosforli kremniy shisha qatlami olinadi. Diffuziya jarayonida POCL3 O2 bilan reaksiyaga kirishib, kremniy gofretining yuzasida P2O5 cho'kmasini hosil qiladi. P2O5 Si bilan reaksiyaga kirishib SiO2 va fosfor atomlarini hosil qiladi. Shu tarzda kremniy gofreti yuzasida fosforli elementlar bo'lgan SiO2 qatlami hosil bo'ladi, bu fosfosilikon stakan deb ataladi.
Fosfor kremniyli shisha uchun uskunalar, asosan, tanadan, tozalash tankidan, servo haydovchi tizimdan, mexanik qo'ldan, elektr nazorat qilish tizimidan va kislotani avtomatik taqsimlash tizimidan va boshqalardan iborat. Asosiy quvvat manbalari gidroflorik kislota, azot, siqilgan havo, toza suv va boshqalar. issiqlik va chiqindi suv. Gidroflorik kislota kremniyni eritishi mumkin, chunki gidroflorik kislota kremniy bilan reaksiyaga kirib, uchuvchi kremniy tetraflorid gazini hosil qiladi. Agar hidroflorik kislota haddan tashqari bo'lsa, reaktsiya natijasida hosil bo'lgan kremniy tetrafloridi keyinchalik eruvchan kompleks hexafluorosilik kislotani hosil qilish uchun hidroflorik kislota bilan reaksiyaga kirishadi.
Diffuziya jarayoni tufayli, hatto orqadan orqaga diffuziya ishlatilsa ham, barcha yuzalar, shu jumladan kremniy gofretning qirralari muqarrar ravishda fosfor bilan tarqalib ketadi. PN kavşağının old qismidan to'plangan fotogeneratsiya qilingan elektronlar qisqa tutashuvga olib keladigan PN kavşağının orqa tomoniga oqadi. Shuning uchun, quyosh xujayrasi atrofidagi doplangan silikonni hujayraning chetidagi PN ulanishini olib tashlash uchun yopishtirish kerak.
Ushbu jarayonni tugatish uchun odatda plazma eritmasi ishlatiladi. Plazma ushlash - bu reaktiv gazning CF4 molekulasi ionlashadi va past bosimda rf kuchi qo'zg'alganda plazma hosil qiladi. Plazma zaryadlangan elektronlar va ionlardan, elektron ta'sirida reaktsiya xonasidagi gaz, ionlarga aylanish bilan bir qatorda energiya oladi va ko'p sonli faol guruhlarni hosil qiladi. Reaktiv guruhlar tarqalish natijasida yoki elektr maydonining ta'siri ostida SiO2 yuzasiga etib boradilar, bu erda ular to'qnashgan materiallar yuzasi bilan kimyoviy reaktsiyalarga kirishadilar va to'qnashgan materiallar yuzasidan qochib uchadigan reaktsiya mahsulotlarini hosil qiladilar. vakuum tizimi orqali bo'shliq.
5-qadam: ARC (aks ettiruvchi qoplama) cho'kishi
Plitka bilan qoplangan piyodalarga-aks ettirish plyonkasining silliqlangan silikon yuzasining yansıtılması 35% tashkil etadi. Sirtni aks ettirishni kamaytirish va batareyaning ishlash samaradorligini oshirish uchun silikon nitridning aks ettiruvchi plyonka qatlamini to'plash kerak. Hozirgi kunda PECVD uskunalari ko'pincha sanoat ishlab chiqarishda antifrektsiya plyonkasini tayyorlash uchun ishlatiladi. PECVD - bu plazma bilan boyitilgan kimyoviy bug 'birikmasi. Bu past haroratli plazmaning texnik printsipi energiya manbai sifatida ishlatiladi, past bosim ostida katodli nurlanish oqimi bo'yicha namuna, oldindan belgilangan haroratgacha qizdirish isitish namunalarini ishlatib, keyin SiH4 va NH3 reaktsiya gaziga, namlik yuzasida qattiq plyonka hosil qiluvchi bir qator kimyoviy reaktsiya va plazma orqali gaz silikon nitridi yupqa plyonkalardir. Odatda, bu plazma kuchaytiradigan kimyoviy bug 'cho'ktirish usuli bilan biriktirilgan yupqa plyonkalar qalinligi taxminan 70 mm. Ushbu qalinlikdagi plyonka optik jihatdan funktsionaldir. Yupqa plyonkali shovqin printsipidan foydalanib, yorug'lik aksini sezilarli darajada kamaytirish mumkin, batareyaning qisqa tutashgan oqimi va chiqishi sezilarli darajada oshishi mumkin, samaradorlik ham yaxshilanishi mumkin.
6-qadam: Kontaktni bosib chiqarish
Ekranli bosib chiqarish quyosh batareyalari yorug'lik ostida elektr tokini yaratishi mumkin bo'lgan nurlanish, diffuziya va PECVD va boshqa jarayonlardan so'ng PN birikmasiga o'tkazildi. Yaratilgan tokni eksport qilish uchun batareyaning yuzasida ijobiy va manfiy elektrodlarni tayyorlash kerak. Elektrodlarni tayyorlashning ko'plab usullari mavjud va ekranli bosib chiqarish quyosh batareyalari elektrodlarini tayyorlashning eng keng tarqalgan jarayonidir. Ekranni bosib chiqarish substratda oldindan belgilangan grafikalarni bosib chiqarish uchun kabartma usulidan foydalanadi.
Uskunalar uchta qismdan iborat: batareyaning orqa tomonidagi kumush pastani bosib chiqarish, batareyaning orqa tomonidagi alyuminiy pastasini bosib chiqarish va batareyaning old qismidagi kumush pastani bosib chiqarish. Uning ishlash printsipi quyidagilardan iborat: o'lchamdagi meshli to'rni simning ortiqcha oro bermasidan nariga o'tganda, ma'lum bir bosimni qo'llash uchun simli mash o'lchamidagi kazıyıcı bilan foydalaning. Murakkab, grafik qismning to'ridan harakatlanayotganda substratga siqiladi. Xamirning yopishqoqligi tufayli, bosma ma'lum bir oraliqda o'rnatiladi. Bosib chiqarishda, kazıyıcı har doim ekran bosib chiqarish plitasi va substrati bilan chiziqli aloqada bo'lib, bosib chiqarish sayohatini tugatish uchun aloqa liniyasi kazıyıcı bilan harakatlanadi.
7-qadam: Sintering
Silikon gofretlarni ekranli bosib chiqargandan so'ng tez sinterlash, to'g'ridan-to'g'ri ishlatilishi mumkin emas, sinterleme pechida sinterlash kerak, organik qatronlar yopishqoq yonish, qolgan deyarli toza, shisha ta'siri tufayli va kremniy gofretlaridagi kumush elektrodga yaqin. . Evtektik harorat haroratida kumush elektrod va kristalli kremniy, eritilgan kumush elektrod materiallariga ma'lum nisbatdagi kristalli kremniy atomlari, hosil qiluvchi va ohmik kontakt elektrodlari kirganda, hujayra ochiq kontaktlarning zanglashi va to'ldirish koeffitsienti ikkita asosiy parametrni yaratib, uning qarshilik xususiyatlarini, quyosh batareyasining konversion samaradorligini oshirish maqsadida.
Sintering pech uch bosqichga bo'linadi: bosma, sinterlash va sovutish. Bosib chiqarish bosqichining maqsadi - polimer birlashtiruvchi moddalarni parchalash va yoqish. Sinterlash bosqichida, rezistiv plyonka tuzilishini shakllantirish va uni haqiqatan rezistiv xususiyatlarga ega bo'lish uchun sinterlash korpusida turli xil fizik va kimyoviy reaktsiyalar bajariladi. Ushbu bosqichda harorat eng yuqori darajaga etadi. Sovutish va sovutish bosqichida shisha soviydi, qattiqlashadi va qattiqlashadi, shunda rezistiv plyonka tuzilishi substratga mahkam yopishadi.
8-qadam: Sinash va hujayralarni saralash
Endi yig'ishga tayyor quyosh batareyalari simulyatsiya qilingan quyosh nurlari sharoitida sinovdan o'tkazilib, so'ng samaradorligi bo'yicha tasniflanadi va saralanadi. Bunga hujayralarni avtomatik ravishda sinab ko'radigan va saralashga imkon beruvchi quyosh batareyasini sinash moslamasi tomonidan ishlov beriladi. Zavod ishchilari shundan keyingina moslamalarni hujayralar joylashtirilgan mos keladigan omborxonadan hujayralarni olib qo'yishlari kerak.
Keyin quyosh batareyasi asosan yangi xom ashyoga aylanadi, keyinchalik u quyosh PV modullarini yig'ishda ishlatiladi. Ishlab chiqarish jarayonining silliqligiga va asosiy kremniy gofret materialining sifatiga qarab, keyinchalik quyosh batareyasi shaklidagi yakuniy natija quyosh batareyalari sifatining turli darajalariga bo'linadi.
Periferik uskunalar va sharoitlar
Batareya, elektr ta'minoti, suv ta'minoti, drenaj, hvac, vakuum, maxsus bug 'va boshqa atrof-muhit qurilmalarini ishlab chiqarish jarayonida periferik uskunalar kerak. Yong'indan himoya qilish va atrof-muhitni himoya qilish uskunalari xavfsizlik va barqaror rivojlanishni ta'minlash uchun ham muhimdir.
Yillik ishlab chiqarish quvvati 50 megavatt bo'lgan quyosh batareyalari ishlab chiqarish liniyasi, faqat jarayon va quvvat uskunalarining kuchi 1800 kVtni tashkil etadi. Jarayonli toza suv miqdori soatiga 15 tonnani tashkil qiladi va suvning sifati Xitoyning e-sinf suvi GB / t11446.1-1997 standartiga muvofiq talab qilinadi. Jarayonning sovutish suvi sarfi soatiga 15 tonnani tashkil qiladi, suvdagi zarrachalar hajmi 10 mikrondan oshmasligi kerak va suv ta'minoti harorati 15-20 ℃ bo'lishi kerak. Vakuum oqimi taxminan 300M3 / soatni tashkil qiladi. Bundan tashqari, taxminan 20 kubometr azot va 10 kubometr kislorod kerak. Silan kabi maxsus gazlarning xavfsizlik omillarini hisobga olgan holda, mutlaq ishlab chiqarish xavfsizligini ta'minlash uchun maxsus gaz oralig'ini o'rnatish kerak. Bundan tashqari, silan yonish minorasi va kanalizatsiya tozalash stantsiyasi ham hujayra ishlab chiqarish uchun zarur vositalardir.