Yksikiteisen valmistusprosessi aurinkopaneelit sisältää joukon monimutkaisia ja kehittyneitä teknologioita ja prosessinohjausta varmistaakseen, että jokaisella paneelilla on tasainen laatu ja korkea hyötysuhde. Seuraavassa on yksityiskohtainen vastaus ja johdanto:
Keskeiset teknologiat ja prosessinsäädöt monokiteisten piipaneelien valmistusprosessissa
Erittäin puhtaiden piimateriaalien valmistus
Ensimmäinen askel monokiteisten piin aurinkopaneelien valmistuksessa on valmistaa erittäin puhtaita piimateriaaleja. Piin puhtaus vaikuttaa suoraan paneelien tehokkuuteen ja suorituskykyyn. Piimateriaalit valmistetaan yleensä metallurgisen piin puhdistusprosessilla, joka sisältää:
Trikloorisilaanimenetelmä (Siemens-menetelmä): Trikloorisilaani (HCl) valmistetaan antamalla metallurgisen luokan piin reagoida kloorin kanssa, minkä jälkeen se tislataan ja pelkistetään, jolloin saadaan lopulta erittäin puhdasta monikiteistä piitä.
Vyöhykesulatusmenetelmä: Piin puhtauden parantamiseksi edelleen vyöhykesulatusmenetelmää käytetään piiharkon osittaiseen sulattamiseen korkeassa lämpötilassa, ja epäpuhtaudet poistetaan vähitellen vyöhykelämmityksellä.
Yksikiteisten piiharkkojen kasvu
Kun erittäin puhdas piimateriaali on valmistettu, se on muutettava yksikiteisiksi piiharkoiksi. Päämenetelmiä ovat:
Czochralskin (CZ) menetelmä: Monikiteinen pii asetetaan kvartsiupokkaaseen ja kuumennetaan sulaan tilaan, minkä jälkeen yksikidesiemen upotetaan sulaan piihin ja siemenkidettä pyöritetään ja vedetään hitaasti ylös, jolloin yksikidepii kasvaa vähitellen. harkko.
Kelluvan vyöhykkeen (FZ) menetelmä: Sähkömagneettista induktiokuumennusta käytetään yksikiteisen piin kasvattamiseen ilman upokasta. Erittäin puhdasta yksikiteistä piitä saadaan sulattamalla ja kiteyttämällä monikiteiset piisauvat osissa korkeataajuisen induktiokelan vaikutuksesta.
Piiharkkojen leikkaus ja piikiekkojen valmistus
Kun yksikiteisen piiharkon kasvu on päättynyt, se on leikattava ohuiksi viipaleiksi aurinkokennojen valmistamiseksi. Keskeisiä vaiheita ovat:
Piiharkkojen leikkaaminen: Yksikiteinen piiharkko leikataan ohuiksi viipaleiksi käyttämällä timanttilankasahaustekniikkaa. Timanttilankaleikkaus voi tarjota erittäin tarkkoja ja vähähäviöisiä leikkausvaikutuksia.
Piikiekkojen kiillotus ja puhdistus: Leikatut piikiekot on kiillotettava ja puhdistettava, jotta pinnasta poistuvat leikkausjäljet ja epäpuhtaudet sekä piikiekon pinnan tasaisuus ja tasaisuus.
Piikiekkojen teksturointi ja doping
Valosähköisen muuntamisen tehokkuuden parantamiseksi piikiekot on teksturoitava ja seostettava:
Tekstuuri: Piikiekon pinnalle muodostetaan pieni pyramidirakenne kemiallisella etsauksella pinta-alan ja valon absorptiotehokkuuden lisäämiseksi.
Doping: Fosfori (n-tyyppi) tai boori (p-tyyppi) ja muut alkuaineet seostetaan piikiekkoon diffuusio- tai ioni-istutuksella PN-liitoksen muodostamiseksi, joka on aurinkokennojen perusta sähkön tuottamiseen.
Pinnan passivointi ja heijastuksenestopinnoite
Valogeneroitujen kantajien rekombinaation vähentämiseksi ja valosähköisen konversion tehokkuuden parantamiseksi piikiekon pinta on passivoitava ja heijastuksenestopinnoite on lisättävä:
Pintapassivointi: Piikiekkojen pinnalle kerrostetaan kerros piioksidia tai piinitridiä kemiallisella höyrypinnoituksella (CVD) tai atomikerrospinnoituksella (ALD) pintavikojen ja rekombinaation vähentämiseksi.
Heijastamaton pinnoite: Piikiekon pinnalle kerrostetaan heijastusta estävää pinnoitetta, kuten piinitridiä (SiNx), joka vähentää valon heijastusta ja parantaa valon absorptiotehokkuutta.
Elektrodien tuotanto ja kennojen kokoonpano
Valogeneroidun virran keräämiseksi ja siirtämiseksi piikiekkojen pinnalle on tehtävä elektrodit:
Etuelektrodi: Hopeatahna on painettu piikiekon etupuolelle silkkipainotekniikalla, ja hyvä ohminen kontaktielektrodi muodostetaan sintrausprosessilla.
Takaelektrodi: Alumiinielektrodi tai hopeaelektrodi valmistetaan piikiekon takaosaan tyhjöhaihduttamalla tai silkkipainatuksella tehokkaan virran keräämisen varmistamiseksi.
Solujen testaus ja lajittelu
Valmistetut kennot on testattava ja lajiteltava tarkasti niiden suorituskyvyn ja yhdenmukaisuuden varmistamiseksi:
Valosähköinen testaus: Testausparametrit, kuten avoimen piirin jännite (Voc), oikosulkuvirta (Isc), täyttökerroin (FF) ja kunkin kennon muunnostehokkuus.
Lajittelu: Testitulosten mukaan kennot on jaettu eri tehotasoihin, jotta niitä voidaan sovittaa kokoonpanon aikana komponenttien yleisen suorituskyvyn parantamiseksi.
Komponenttien kokoonpano ja pakkaus
Testauksen ja lajittelun jälkeen kennot on koottava aurinkokennomoduuleiksi:
Sarja- ja rinnakkaiskytkentä: Kennot kytketään sarjaan ja rinnan suunnitteluvaatimusten mukaisesti muodostamaan akkusarja.
Pakkaus: Käytä EVA-kalvoa (eteeni-vinyyliasetaatti) kennonauhan kiinnittämiseen lasin ja takalevyn väliin, jolla on korkea valonläpäisevyys, ja käytä laminaattoria kuumapuristuspakkaukseen veden- ja pölytiiviin kennokokoonpanon muodostamiseksi.
Laadunvalvonta ja tehdastarkastus
Lopuksi, valmistetuille aurinkokennomoduuleille on suoritettava tiukka laadunvalvonta ja tehdastarkastus:
Mekaaninen lujuustesti: Testaa moduulin tuulen-, paineen- ja iskunkestävyyttä varmistaaksesi sen kestävyyden erilaisissa ympäristöolosuhteissa.
Sähköisen suorituskyvyn testi: Testaa moduulin tehoa ja hyötysuhdetta simuloimalla auringonvaloa varmistaaksesi, että se täyttää suunnitteluvaatimukset ja standardit.
Yhteenvetona voidaan todeta, että yksikiteisten piiaurinkopaneelien valmistusprosessi sisältää useita keskeisiä teknologioita ja prosessinohjausta erittäin puhtaiden piimateriaalien valmistuksesta yksikiteisten piiharkkojen kasvattamiseen, piikiekkojen leikkaamiseen, teksturointiin ja seostukseen, elektrodien valmistus, kennojen kokoonpano ja lopullinen laadunvalvonta. Jokainen vaihe vaatii tiukkaa valvontaa ja tarkkaa toimintaa lopputuotteen korkean tehokkuuden ja johdonmukaisuuden varmistamiseksi. Näiden teknologioiden ja prosessiohjauksen avulla monokiteiset piiaurinkopaneelit voivat pysyä kilpailukykyisinä markkinoilla ja tarjota käyttäjille tehokkaita ja luotettavia aurinkoenergiaratkaisuja.
