On olemassa kahdeksan vaihetta aurinkokennojen tuottamiseksi piikiekoista valmiiden aurinkokennojen lopulliseen testaukseen.
Vaihe 1: Vohvelin tarkistus
Piikiekko on aurinkokennon kantaja. Piikiekon laatu määrittää suoraan aurinkokennon muuntamistehokkuuden, joten on välttämätöntä testata saapuva piikiekko. Tätä prosessia käytetään pääasiassa piikiekkojen joidenkin teknisten parametrien, kuten pinnan karheuden, vähemmistöikäisen keston, resistiivisyyden, P / N-tyypin ja mikrosirun, mittaamiseen verkossa. Laitteisto koostuu automaattisesta lastaamisesta ja purkamisesta, kiekkojen siirrosta, järjestelmän integroinnista ja neljä havaintomoduulia.
Niiden joukossa valosähköinen piikiekon ilmaisin havaitsee piikiekon pinnan karheuden ja havaitsee samalla ulkonäköparametrit, kuten piikiekon koko ja diagonaaliviiva. Mikrosirujen havaitsemismoduulia käytetään piikiekon sisäisten mikrokärkien havaitsemiseksi. Lisäksi on olemassa kaksi havaintomoduulia, joista yksi on online-testausmoduuli, joka testaa pääasiassa kiekkojen resistiivisyyttä ja kiekkojen tyyppiä, ja toista moduulia käytetään piikiekon vähemmistöajan testaamiseen. Ennen vähemmistön käyttöiän ja vastustuskyvyn havaitsemista tulee havaita piikiekon diagonaali ja mikrokärki, ja vaurioitunut piikiekko on poistettava automaattisesti. Kiekkojen testauslaitteet voivat automaattisesti ladata ja purkaa kiekon, ja ne voivat laittaa luokittelemattomat tuotteet kiinteään asentoon testaustarkkuuden ja tehokkuuden parantamiseksi.
Vaihe 2: Tekstiili ja puhdistus
Monokiteisen pii-mokkan pinnan valmistaminen on käyttää piin anisotrooppista korroosiota muodostamaan miljoonia nelipuolisia pyramidirakenteita jokaisen neliösenttimetrin piin pinnalle. Pinnan valon valon heijastuksen ja taittumisen vuoksi valon absorptio lisääntyy ja akun oikosulkuvirta ja muuntotehokkuus paranevat.
Silikonianisotrooppiset korroosionesteet ovat yleensä kuumia emäksisiä liuoksia. Saatavilla olevat emäkset ovat natriumhydroksidi, kaliumhydroksidi, litiumhydroksidi ja etyleenidiamiini. Useimmat heistä käyttävät halpaa natriumhydroksidiliuosta, jonka konsentraatio on noin 1%, mokkaöljyn valmistamiseksi, ja korroosion lämpötila on 70-85 ℃. Tasaisen mokkan saamiseksi alkoholit, kuten etanoli ja isopropanoli, olisi lisättävä kompleksointiaineina pii korroosion nopeuttamiseksi. Ennen mokkan valmistusta piikiekon on oltava alustavan korroosion alaisena, ja sen poistamiseksi on käytettävä noin 20 - 25 mikronia alkalista tai happamaa korroosionestettä. Kun mokka on syöpynyt, on suoritettava yleinen kemiallinen puhdistus. Pinnalle valmistettuja piikiekkoja ei saa säilyttää vedessä pitkään saastumisen estämiseksi.
Vaihe 3: diffuusio
Suuri osa PN-risteyksestä on tarpeen valon energian muuntamiseksi sähköenergiaksi. Difuusiouuni on erikoislaite aurinkokennojen PN-liitoksen valmistamiseksi. Putkimainen diffuusiouuni koostuu pääasiassa neljästä osasta: kvartsi- veneen yläosasta, pakokaasukammiosta, uunin runko-osasta ja kaasukaapin osasta. Fosforioksikloridin nestelähdettä käytetään yleisesti diffuusiolähteenä. P-tyypin piikiekot asetetaan putkimaisen diffuusiouunin kvartsisäiliöön. Fosforioksikloridi laitetaan kvartsisäiliöön typen avulla korkeassa lämpötilassa 850 - 900 astetta. Fosforioksikloridi reagoi piikiekkojen kanssa fosforiatomien saamiseksi. Fosforiatomit tulevat tietyn ajan kuluttua piikiekkojen pintakerroksesta ympäriinsä ja läpäisevät piikiekkojen väliin silikoniatomien välisen raon läpi muodostaen n-tyypin puolijohde- ja p-tyypin puolijohde, nimittäin PN risteyksessä. Tällä menetelmällä tuotetulla PN-risteyksellä on hyvä yhtenäisyys, lohkovastuksen epätasaisuus on alle 10% ja vähemmistöikäikä on yli 10 ms. PN-risteyksen tekeminen on aurinkokennojen tuotannon perusmenetelmä. Koska se on PN-risteyksen muodostuminen, niin että virtauselektronit ja -reiät eivät palaa alkuperäiseen, joten virran muodostus, jossa käytetään johtoa johtamaan virtaa, on tasavirta. Tätä menetelmää käytetään aurinkokennojen valmistukseen ja valmistukseen.
Vaihe 4: Reunojen eristäminen ja puhdistus
Kemiallisen korroosion avulla piikiekot upotetaan fluorivetyhappoliuokseen kemiallisen reaktion aikaansaamiseksi liukoisen kompleksin heksafluorihiilihapon muodostamiseksi, jotta voidaan poistaa piikiekkojen pinnalle muodostunut fosforisiliklasikerros diffuusion jälkeen. Diffuusioprosessissa POCL3 reagoi O2: n kanssa, jolloin syntyy P2O5-kerrostus piikiekon pinnalle. P2O5 reagoi Si: n kanssa tuottamaan Si02: ta ja fosforiatomeja. Tällä tavoin muodostetaan SiO2: ta sisältävä fosforielementtien kerros piikiekon pinnalle, jota kutsutaan fosfosilikonilasiksi.
Fosforisilikolasin laitteisto koostuu yleensä rungosta, puhdistussäiliöstä, servo-käyttöjärjestelmästä, mekaanisesta varresta, sähköisestä ohjausjärjestelmästä ja automaattisesta haponjakelujärjestelmästä. Tärkeimmät virtalähteet ovat fluorivetyhappo, typpi, paineilma, puhdas vesi, lämmönpoisto ja jätevedet. Hydrofluorihappo voi liuottaa piidioksidia, koska fluorivetyhappo reagoi piidioksidin kanssa muodostaen haihtuvaa pii-tetrafluoridikaasua. Jos fluorivetyhappo on liiallinen, reaktion avulla muodostunut pii-tetrafluoridi reagoi edelleen fluorivetyhapon kanssa muodostaen liukoisen kompleksin heksafluorihiilihapon.
Diffuusioprosessista johtuen, vaikka käytettäisiin myös back-to-back-diffuusiota, kaikki piikiekon reunat, mukaan lukien välipohjat, hajotetaan väistämättä fosforilla. PN-liitoksen etupuolelta kerätyt fotogeneroidut elektronit virtaavat PN-liitoksen takaosaan fosforialueen reunaa pitkin, mikä aiheuttaa oikosulun. Siksi aurinkokennon ympärillä oleva seostettu pii on syövytettävä PN-liitoksen poistamiseksi solun reunasta.
Plasman etsausta käytetään yleensä tämän prosessin loppuunsaattamiseen. Plasman syövytys on prosessi, jossa reaktiivisen kaasun CF4 perusmolekyyli ionisoi ja muodostaa plasman RF-tehon virityksessä matalassa paineessa. Plasma koostuu varautuneista elektroneista ja ioneista, reaktiokammiossa olevasta kaasusta elektronien vaikutuksen alaisena, muunnettaessa ioneiksi, mutta voi myös absorboida energiaa ja muodostaa suuren määrän aktiivisia ryhmiä. Reaktiiviset ryhmät saavuttavat Si02: n pinnan diffuusion tai sähkökentän vaikutuksesta, jolloin niillä on kemiallisia reaktioita syövytetyn materiaalin pinnan kanssa ja muodostavat haihtuvia reaktiotuotteita, jotka poistuvat syövytetyn materiaalin pinnasta ja uutetaan ontelo tyhjiöjärjestelmän avulla.
Vaihe 5: ARC (heijastamaton anti-pinnoite) -asetus
Pinnoitetun heijastavan kalvon kiillotetun piipinnan heijastavuus on 35%. Pinnan heijastuksen vähentämiseksi ja pariston muuntotehokkuuden parantamiseksi on kerrostettava piikitriidivastaista kalvoa. Nykyään PECVD-laitteita käytetään usein antifleksointikalvon valmistamiseen teollisessa tuotannossa. PECVD on plasman tehostettu kemiallinen höyrysaostus. Energialähteenä käytetään matalan lämpötilan plasman teknistä periaatetta, katodi hehkuttaa näytettä hitaasti paineen alaisena käyttäen hehkua poistavan lämmitysnäytteen ennalta määrättyyn lämpötilaan ja siirtyy sitten reaktiokaasuun SiH4 ja NH3, kaasu kemiallisen reaktion ja plasman läpi, jolloin muodostuu kiinteä kalvo näytteen pinnalle on piiitridin ohutkalvoja. Yleensä tämän plasman tehostetun kemiallisen höyrysaostusmenetelmän avulla kerrostetut ohutkalvot ovat noin 70 nm paksuja. Tämän paksuuden kalvo on optisesti toimiva. Ohutkalvohäiriön periaatetta käyttämällä valon heijastusta voidaan vähentää huomattavasti, oikosulkuvirtaa ja akun ulostuloa voidaan lisätä huomattavasti, ja tehokkuutta voidaan myös parantaa.
Vaihe 6: Ota yhteys tulostukseen
Silkkipainatus aurinkokennot on valmistettu PN-risteykseen nukkauksen, diffuusion ja PECVD: n jälkeen sekä muut prosessit, jotka voivat tuottaa sähkövirtaa valon alla. Jotta tuotetut virrat voidaan viedä, akun pinnalle on tehtävä positiivisia ja negatiivisia elektrodeja. On monia tapoja tehdä elektrodeja, ja seulonta on yleisin menetelmä aurinkokenno- elektrodien valmistamiseksi. Silkkipaino KÄYTTÄÄ kohokuviointimenetelmän tulostamaan ennalta määrätyn grafiikan alustalle.
Laitteisto koostuu kolmesta osasta: hopean tahnatulostus akun takaosaan, alumiinipastatulostus akun takaosaan ja hopeataustatulostus akun etuosaan. Sen toimintaperiaate on: käytä verkon silmäkokoa koon läpi, niin että kaavin on lankaverkon koossa tietyn paineen aikaansaamiseksi, samalla kun siirrytään langansilmän toista päätä kohti. Muste puristuu graafisen osan verkosta substraattiin sen liikkuessa. Pastan viskositeetin vuoksi painatus on kiinteä tietyn alueen sisällä. Tulostuksessa kaavin on aina lineaarisesti kosketuksissa seulan painolevyn ja alustan kanssa, ja kosketuslinja liikkuu kaavinpainikkeen kanssa tulostusmatkan suorittamiseksi.
Vaihe 7: Sintraus
Nopea sintraus piikiekkojen seulapainatuksen jälkeen, sitä ei voida käyttää suoraan, on sintrattu sintrausuunilla, orgaanisen hartsin liimapoltto, jäljellä oleva lähes puhdas lasin vaikutuksesta ja piikiekkojen hopeaelektrodin lähellä . Kun hopeaelektrodi ja kiteinen pii eutektisen lämpötilan lämpötilassa, kiteiset piimetomit tietyssä suhteessa sulaan hopeaelektrodimateriaaliin, muodostavat ja ohminen kosketuselektrodi parantavat kennon avoimen piirin jännitettä ja täyttävät tekijän kaksi keskeistä parametria, tekevät sen vastusominaisuudet, aurinkokennon muuntamistehokkuuden parantamiseksi.
Sintrausuuni on jaettu kolmeen vaiheeseen: esikäsittely, sintraus ja jäähdytys. Esikäsittelyvaiheen tarkoituksena on hajottaa ja polttaa polymeerisideaine lietteessä. Sintrausvaiheessa sintrausrungossa suoritetaan erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia reaktioita resistiivisen kalvorakenteen muodostamiseksi ja sen todellisen resistiivisten ominaisuuksien tekemiseksi. Tässä vaiheessa lämpötila saavuttaa huipun. Jäähdytys- ja jäähdytysvaiheessa lasi jäähtyy, kovettuu ja jähmettyy niin, että resistiivinen kalvorakenne tarttuu kiinteästi alustaan.
Vaihe 8: Testaus ja solujen lajittelu
Nyt koottavat aurinkokennot testataan simuloiduissa auringonvalo-olosuhteissa ja luokitellaan ja lajitellaan niiden tehokkuuden mukaan. Tätä hoitaa aurinkokennotestauslaite, joka testaa ja lajittelee solut automaattisesti. Tehtaan työntekijöiden tarvitsee vain vetää solut vastaavasta tehokkuustilasta, johon kone valitsi solut.
Aurinkokennosta tulee pohjimmiltaan uusi raaka-aine, jota sitten käytetään aurinkosähkömoduulien kokoonpanossa. Tuotantoprosessin tasaisuudesta ja piikiekkomateriaalin peruslaadusta riippuen aurinkokennon muodossa oleva lopputulos luokitellaan edelleen eri aurinkokennojen laatuluokkiin.
Oheislaitteet ja -olosuhteet
Tarvitaan paristojen, virtalähteen, vesihuollon, viemäröinnin, hvac-, tyhjiö-, erikoishöyryn ja muiden oheislaitteiden oheislaitteita. Palontorjunta- ja ympäristönsuojeluvälineet ovat myös tärkeitä turvallisuuden ja kestävän kehityksen varmistamiseksi.
Aurinkokennotuotantolinja, jonka vuotuinen kapasiteetti on 50 MW, vain prosessi- ja teholaitteiden virrankulutus on noin 1800 kW. Prosessin puhtaan veden määrä on noin 15 tonnia tunnissa, ja veden laatu on välttämätön, jotta voidaan täyttää ew-1: n tekninen standardi Kiinan e-luokan vedestä GB / t11446.1-1997. Prosessin jäähdytysveden kulutus on noin 15 tonnia tunnissa, veden hiukkaskoko ei saa olla yli 10 mikronia, ja veden syöttölämpötilan tulisi olla 15-20 ℃. Tyhjiöpoisto on noin 300 M3 / H. Se vaatii myös noin 20 kuutiometriä typpeä ja 10 kuutiometriä happea. Ottaen huomioon erityisten kaasujen, kuten silaanin, turvallisuustekijät, on tarpeen luoda erityinen kaasuväli absoluuttisen tuoteturvallisuuden varmistamiseksi. Lisäksi silaanipoltto- ja jätevedenpuhdistamot ovat myös solujen tuotannossa välttämättömiä.