Tuotantoprosessi MONIKITELISET AURINKOPANEELIT on monimutkainen ja erittäin tarkka projekti, joka sisältää useita vaiheita ja teknologioita lopputuotteen tehokkuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Monikiteisiä piin aurinkopaneeleja käytetään laajalti asuin-, kaupallisissa ja teollisissa aurinkosähköjärjestelmissä niiden suhteellisen alhaisten kustannusten ja hyvän suorituskyvyn vuoksi.
1. Raaka-aineen valmistelu
Piiraaka-aineet: Monikiteisten piin aurinkopaneelien tuotanto vaatii ensin erittäin puhtaita piiraaka-aineita. Pii on yksi maan runsaimmista alkuaineista, mutta aurinkosovelluksissa käytetyn piin on saavutettava korkea puhtausaste. Tavallisesti piiraaka-aineet tulevat malmeista ja saadaan sulatus- ja puhdistusprosesseilla.
Piiharkkojen valmistus: Kun piiraaka-aineet on sulatettu korkeassa lämpötilassa, lisätään sopivia seostusaineita (kuten fosforia tai booria) johtavuusominaisuuksien säätämiseksi monikiteisten piiharkkojen muodostamiseksi. Nämä harkot ovat yleensä neliömäisiä tai sylinterimäisiä myöhempää leikkaamista ja käsittelyä varten. Sula pii jäähtyy vähitellen kiteytysprosessin aikana muodostaen useita pieniä kiteitä monikiteisten piiharkkojen saamiseksi.
2. Piiharkkojen leikkaaminen
Piiharkon viipalointi: Yksi aurinkopaneelien valmistuksen tärkeimmistä vaiheista on leikata monikiteiset piiharkot ohuiksi viipaleiksi. Korkean tarkkuuden leikkauskoneella piiharkko leikataan noin 200-300 mikronin paksuisiksi piiviipaleiksi. Näitä piiviipaleita kutsutaan "piikiekoiksi" tai "kennoiksi", ja ne ovat aurinkopaneelien perusyksiköitä.
Piikiekkojen käsittely: Piikiekon pinnalla on leikkauksen jälkeen tiettyjä naarmuja ja jäämiä, jotka on käsiteltävä kemiallisesti ja kiillotettava pintavirheiden poistamiseksi ja pinnan sileyden parantamiseksi. Käsittelyprosessissa käytetyt kemikaalit auttavat puhdistamaan piikiekkoja ja poistamaan oksideja.
3. Kennojen valmistus
Doping: Piikiekon pinnalle levitetään lisäaineita diffuusioprosessin kautta p-tyypin ja n-tyypin alueiden muodostamiseksi. Seostusprosessi on sijoittaa piikiekko korkean lämpötilan uuniin ja lisätä seostusaineita, kuten fosforia tai booria, ilmakehään muodostamaan n-tyypin (negatiivinen) ja p-tyypin (positiivinen) puolijohdealue. Tämä prosessi on kriittinen kennon sähköisen suorituskyvyn kannalta.
Metallointi: Kennon metallointi saadaan aikaan pinnoittamalla piikiekon pinta johtavilla metallimateriaaleilla (yleensä hopealla ja alumiinilla). Metallisointiprosessiin kuuluu yksityiskohtainen elektrodikuvion painaminen piikiekolle, jotta virta voidaan ottaa pois piikiekosta. Metallisoinnin jälkeen piikiekko kuivataan ja sintrataan metallikerroksen hyvän tarttuvuuden ja johtavuuden varmistamiseksi.
Kapselointi: Käsitellyt kennot kootaan akkukomponenteiksi kapselointiprosessin kautta. Kapselointimateriaaleja ovat taustalevy, etulasi ja keskimmäinen EVA (eteeni-vinyyliasetaattikopolymeeri) -kerros. Näiden materiaalien tehtävänä on suojata kennoja ulkoiselta ympäristöltä ja varmistaa akkupaneelin rakenteellinen vakaus.
4. Moduulien kokoaminen
Kennoliitäntä: Järjestä käsitellyt kennot tiettyyn järjestelyjärjestykseen ja sähköliitäntätapaan ja kytke ne sarjaan tai rinnan johtojen kanssa. Hitsaamalla tai muilla liitäntämenetelmillä useat kennot yhdistetään akkumoduuliksi, jolloin muodostuu suurempi aurinkosähköpaneeli.
Kotelointi: Koottu akkumoduuli on koteloitava kosteuden, pölyn ja mekaanisten vaurioiden estämiseksi. Kapselointiprosessissa akkumoduuli asetetaan takalevylle, peitetään etulasi ja laminoidaan se EVA-kerroksella. Kuumapuristusprosessin avulla materiaalikerrokset kiinnitetään yhteen muodostaen kiinteän akkupaneelirakenteen.
Testaus ja laaduntarkastus: Kapseloiduille akkupaneeleille on tehtävä tiukka testaus ja laatutarkastus. Testit sisältävät sähköisen suorituskyvyn testin, valosähköisen muunnostestin ja ympäristön sietotestin, joilla varmistetaan, että jokainen aurinkopaneeli pystyy tuottamaan sähköä vakaasti todellisessa käytössä ja täyttää asiaankuuluvat standardit ja spesifikaatiot.
