Параметры модуля солнечных батарей и производственный процесс

Солнечные элементы делятся на монокристаллические и поликристаллические.

Классификация

Применяемые в стране солнечные кристаллические кремниевые элементы можно классифицировать по размеру и монолитному поликристаллу:

Монокристалл 125 * 125

Монокристалл 156 * 156

Поликристаллический 156 * 156

Монокристалл 150 * 150

Монокристалл 103 * 103

Поликристаллический 125 * 125

Связанные компоненты

125 * 125 монокристалл

Знакомство с превосходными характеристиками солнечных элементов из кристаллического кремния:

· Высокая эффективность, низкое затухание и высокая надежность;

· Усовершенствованная технология диффузии обеспечивает хорошую однородность пленки и снижает потери согласования между ячейками;

· Благодаря использованию передовой технологии формирования трубчатой пленки PECVD, темно-синяя антибликовая пленка из нитрида кремния, покрывающая поверхность батареи, является плотной, однородной и красивой;

? Нанесите высококачественную металлическую пасту на электроды и задние поля. Обеспечивает хорошую электропроводность, паяемость и ровность заднего поля;

Высокоточная графика трафаретной печати упрощает автоматическую пайку ячейки.

156 * 156 поликристаллический

Знакомство с превосходными характеристиками солнечных элементов из кристаллического кремния:

Помимо превосходных характеристик монокристаллической батареи 125 * 125, доступны также следующие характеристики.

Высокоточная графика трафаретной печати упрощает автоматическую пайку ячейки.

125 монокристалл

Знакомство с превосходными характеристиками солнечных модулей из кристаллического кремния:

· Компоненты SF-PV могут соответствовать разным уровням потребления

· Используйте кремниевые солнечные элементы высокой эффективности

· Номинальное напряжение компонентов 24 / 12В постоянного тока

· Закаленное стекло толщиной 3,2 мм

· Чтобы улучшить сопротивление ветра и давление снега, используйте прочную алюминиевую раму для облегчения сборки.

· Рама компонента разработана с отверстием для утечки дренажа, чтобы исключить длительное накопление дождя или снега зимой, вызывающее обледенение или даже деформацию рамы.

· Кабели собираются с помощью быстроразъемных соединений.

· Упаковка в соответствии с требованиями заказчика

· Гарантия 25 лет эксплуатации.

156 поликристалл

Отличные характеристики модулей солнечных элементов из кристаллического кремния: отличные характеристики с 125 монокристаллами

Процесс производства солнечных батарей

Процесс производства солнечных элементов разделен на инспекцию кремниевых пластин - текстурирование и травление поверхности - диффузионное соединение - дефосфоризацию кремниевого стекла - плазменное травление и травление - антибликовое покрытие - трафаретную печать - быстрое спекание и т. Д.

Во-первых, проверка кремниевых пластин

Кремниевая пластина является носителем листа солнечного элемента. Качество кремниевой пластины напрямую определяет эффективность преобразования листа солнечного элемента, поэтому необходимо обнаруживать входящую кремниевую пластину. Этот процесс в основном используется для измерения некоторых технических параметров кремниевой пластины. Эти параметры в основном включают шероховатость поверхности кремниевой пластины, время жизни неосновной части, удельное сопротивление, тип P / N и микротрещины. Оборудование разделено на автоматическую загрузку и выгрузку, передачу кремниевых пластин, системную интеграцию и четыре модуля обнаружения. Среди них фотоэлектрический детектор пластины обнаруживает неровности поверхности кремниевой пластины и одновременно определяет параметры внешнего вида, такие как размер и диагональ кремниевой пластины; модуль обнаружения микротрещин используется для обнаружения внутренней микротрещины кремниевой пластины; Модуль обнаружения, один из модулей онлайн-тестирования, в основном проверяет удельное сопротивление кремниевой пластины и тип кремниевого чипа, а другой модуль используется для определения срока службы неосновных носителей кремниевой пластины. Перед выполнением определения времени жизни неосновных носителей заряда и определения удельного сопротивления необходимо обнаружить диагональную и микротрещину кремниевой пластины и автоматически удалить поврежденную кремниевую пластину. Оборудование для контроля пластин способно автоматически загружать и выгружать листы и размещать дефектные продукты в фиксированном положении, тем самым повышая точность и эффективность обнаружения.

Во-вторых, поверхность кашемира

Замша из монокристаллического кремния получается путем анизотропного травления кремния, который образует миллионы тетраэдрических пирамид, то есть пирамидальных структур, на квадратный сантиметр поверхности кремния. Из-за многократного отражения и преломления падающего света на поверхности увеличивается поглощение света, а также улучшаются ток короткого замыкания и эффективность преобразования батареи. Анизотропный травильный раствор кремния обычно представляет собой горячий щелочной раствор, а используемые основания - гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид лития и этилендиамин. Большая часть низкотемпературного раствора гидроксида натрия используется для приготовления коллоидального кремния при температуре коррозии 70-85 ° C. Чтобы получить однородную замшу, спирты, такие как этанол и изопропанол, должны быть добавлены в качестве комплексообразователя в раствор. ускорить коррозию кремния. При изготовлении бархата силиконовая пластина сначала должна быть подвергнута предварительной коррозии поверхности, протравлена щелочным или кислотным травильным раствором до примерно 20-25 мкм и после того, как гофрированная поверхность подвергнется общей химической очистке. Силиконовые пластины с подготовленной поверхностью не следует хранить в воде в течение длительного времени, чтобы предотвратить загрязнение, и их следует распылить как можно скорее.

В-третьих, диффузия и узел

Солнечным элементам требуется большая площадь PN-перехода для преобразования световой энергии в электрическую, а диффузионная печь является специализированным устройством для производства PN-перехода солнечных элементов. Трубчатая диффузионная печь в основном состоит из четырех частей: верхней загрузочной части кварцевой лодочки, камеры отходящих газов, части печи и части газового шкафа. Для диффузии обычно используется жидкий источник оксихлорида фосфора в качестве источника диффузии. Кремниевая пластина P-типа помещается в кварцевый контейнер трубчатой диффузионной печи, а оксихлорид фосфора вводится в кварцевый контейнер при высокой температуре 850-900 градусов Цельсия и вступает в реакцию с оксихлоридом фосфора и кремниевой пластиной с получением фосфора. атом. Через определенный период времени атомы фосфора попадают в поверхностный слой кремниевой пластины со всех сторон и диффундируют внутрь кремниевой пластины через зазор между атомами кремния, образуя границу раздела между полупроводником N-типа и полупроводником. Полупроводник P-типа, то есть PN-переход. PN-переход, полученный этим методом, имеет хорошую однородность, квадратное сопротивление составляет менее десяти процентов, а минимальный срок службы может быть более 10 мс. Производство PN-переходов - самый простой и ответственный процесс в производстве солнечных элементов. Поскольку это образование PN-перехода, электроны и дырки не возвращаются в исходное положение после протекания, таким образом образуя ток, и ток выводится по проводу, который является постоянным током.

В-четвертых, дефосфорное стекло

Этот процесс используется в процессе производства листа солнечного элемента, а кремниевая пластина погружается в раствор плавиковой кислоты методом химического травления, чтобы вызвать химическую реакцию с образованием растворимой сложной гексафторкремниевой кислоты для удаления диффузионной системы. На поверхности кремниевой пластины после соединения образовался слой фосфосиликатного стекла. Во время процесса диффузии POCL3 реагирует с O2 с образованием P2O5, осажденного на поверхности кремниевой пластины. P2O5 реагирует с Si с образованием атомов SiO2 и фосфора.

Таким образом, на поверхности кремниевой пластины образуется слой SiO2, содержащий фосфор, который называется фосфосиликатным стеклом. Оборудование для удаления фосфорно-силиконового стекла обычно состоит из корпуса, резервуара для очистки, системы сервопривода, механического рычага, электрической системы управления и автоматической системы распределения кислоты. Основными источниками энергии являются плавиковая кислота, азот, сжатый воздух, чистая вода, а также горячий отработанный ветер и сточные воды. Плавиковая кислота способна растворять диоксид кремния, поскольку фтористоводородная кислота реагирует с диоксидом кремния с образованием летучего газообразного тетрафторида кремния. Если фтористоводородная кислота является избыточной, тетрафторид кремния, образованный в результате реакции, будет далее реагировать с плавиковой кислотой с образованием растворимого комплекса гексафторкремниевой кислоты.

В-пятых, плазменное травление

Поскольку даже обратная диффузия используется во время процесса диффузии, все поверхности, включая края кремниевой пластины, неизбежно будут диффундировать с фосфором. Фотогенерированные электроны, собранные на передней стороне PN-перехода, текут вдоль края, где фосфор диффундирует к задней части PN-перехода, вызывая короткое замыкание. Следовательно, легированный кремний вокруг солнечного элемента необходимо протравить, чтобы удалить PN-переход на краю элемента. Этот процесс обычно выполняется с использованием методов плазменного травления. Плазменное травление выполняется при низком напряжении, а исходная молекула реакционного газа CF4 ионизируется и образует плазму при возбуждении радиочастотной мощностью. Плазма состоит из заряженных электронов и ионов. Под воздействием электронов газ в реакционной камере поглощает энергию и образует большое количество активных групп, помимо того, что он превращается в ионы. Реактивная группа достигает поверхности SiO2 за счет диффузии или под действием электрического поля, где она химически реагирует с поверхностью материала, подлежащего травлению, и образует летучий продукт реакции, который отделяется от поверхности объекта. подвергается травлению и откачивается в полость с помощью вакуумной системы.

Шестая, антибликовая пленка

Отражательная способность полированной поверхности кремния составляет 35%. Чтобы уменьшить поверхностное отражение и повысить эффективность преобразования батареи, необходимо нанести просветляющую пленку из нитрида кремния. В промышленном производстве антиотражающие пленки часто изготавливают с использованием оборудования PECVD. PECVD - это химическое осаждение из газовой фазы, усиленное плазмой. Его технический принцип заключается в использовании низкотемпературной плазмы в качестве источника энергии, образец помещается на катод тлеющего разряда под низким давлением, образец нагревается до заданной температуры тлеющим разрядом, а затем соответствующее количество реакционных газов SiH4 и NH3 вводятся. В результате ряда химических реакций и плазменных реакций на поверхности образца образуется твердая пленка - пленка нитрида кремния. Обычно пленка, нанесенная с помощью этого метода химического осаждения из газовой фазы с плазменным усилением, имеет толщину около 70 нм. Пленки такой толщины обладают оптической функциональностью. Используя принцип интерференции тонких пленок, можно значительно уменьшить отражение света, значительно увеличить ток короткого замыкания и мощность батареи, а также значительно повысить эффективность.

Семь, трафаретная печать

После процесса текстурирования, диффузии и PECVD солнечный элемент превратился в PN-переход, который может генерировать ток при освещении. Чтобы получить генерируемый ток, необходимо сделать положительный и отрицательный электроды на поверхности батареи. Есть много способов изготовления электродов, и трафаретная печать в настоящее время является наиболее распространенным производственным процессом для изготовления электродов солнечных элементов. Трафаретная печать - это тиснение заданного рисунка на подложке посредством тиснения. Устройство состоит из печати серебряной алюминиевой пастой на задней стороне аккумулятора, печати алюминиевой пасты на задней стороне аккумулятора и печати серебряной пасты на передней стороне аккумулятора. Принцип работы следующий: часть сетчатого рисунка используется для прохождения через шлам, и определенное давление прикладывается скребком к шламовому участку сита при движении к другому концу сита. Краска выдавливается из сетки части рисунка на подложку ракельным ножом во время движения. Из-за вязкого действия суспензии печать фиксируется в определенном диапазоне, и ракель всегда находится в линейном контакте с трафаретной пластиной и подложкой во время печати, а линия контакта перемещается по мере движения лезвия, тем самым завершая печать. Инсульт.

Восемь, быстрое спекание

Кремниевую пластину с трафаретной печатью нельзя использовать напрямую, и ее необходимо быстро спекать в печи для спекания, чтобы сжечь связующее из органической смолы, в результате чего останется почти чистый серебряный электрод, который прилипает к кремниевой пластине из-за стекловидного действия. Когда серебряный электрод и кристаллический кремний достигают эвтектической температуры, кристаллические атомы кремния включаются в расплавленный серебряный электродный материал в определенном соотношении, тем самым образуя омический контакт верхнего и нижнего электродов и улучшая напряжение холостого хода и коэффициент заполнения аккумулятора. Ключевые параметры таковы, что они обладают резистивными свойствами для повышения эффективности преобразования ячейки.

Печь для спекания разделена на три этапа: предварительное спекание, спекание и охлаждение. Цель стадии предварительного спекания - разложить и сжечь полимерное связующее в суспензии. На этом этапе температура медленно повышается. На стадии спекания в спеченном теле завершаются различные физические и химические реакции с образованием резистивной пленочной структуры, которая делает ее действительно резистивной. На этом этапе температура достигает пика; на стадии охлаждения и охлаждения стекло охлаждается и затвердевает, а структура резистивной пленки прочно приклеивается к подложке.

Девять, периферийное оборудование

В процессе производства аккумуляторных чипов также требуются периферийные устройства, такие как источник питания, мощность, водоснабжение, канализация, HVAC, вакуум и специальный пар. Оборудование для защиты от пожара и окружающей среды также важно для обеспечения безопасности и устойчивого развития. Годовая производственная мощность линии по производству солнечных элементов 50 МВт, мощность только технологического и энергетического оборудования составляет около 1800 кВт. Количество чистой воды, используемой в процессе, составляет около 15 тонн в час, а требования к качеству воды соответствуют техническому стандарту EW-1 China Electronic Grade Water GB / T11446.1-1997. Количество технологической охлаждающей воды также составляет около 15 тонн в час. Размер частиц воды не должен превышать 10 микрон, а температура подаваемой воды должна быть 15-20 ° C. Вакуумное смещение составляет около 300 м3 / ч одновременно, около 30 кубометров резервуара для хранения азота и 10 кубометров. резервуара для хранения кислорода. Принимая во внимание факторы безопасности специальных газов, таких как силан, также необходимо создать специальное воздушное помещение для обеспечения абсолютной безопасности производства. Кроме того, башни сжигания силана, станции очистки сточных вод и т. Д. Также являются необходимыми объектами для производства аккумуляторных листов.

Проблема с вниманием

В солнечном элементе используется процесс совместного обжига, который требует только одного спекания при формировании омического контакта верхнего и нижнего электродов. Серебряная пластина, серебряная алюминиевая паста, силиконовая пластина с печатью из алюминиевой пасты, после высыхания органический растворитель полностью испаряется, а пленка сжимается в твердое вещество и прилипает к кремниевой пластине. В настоящее время его можно рассматривать как слой материала металлического электрода и кремния. Части соприкасаются. Когда материал электродного металла и полупроводниковый монокристаллический кремний нагреваются до эвтектической температуры, атомы монокристаллического кремния растворяются в материале электрода из расплавленного сплава в определенном соотношении. Весь процесс растворения монокристаллического атома кремния в металле электрода происходит довольно быстро, обычно за считанные секунды. Количество растворенных атомов монокристаллического кремния зависит от температуры сплава и объема материала электрода. Чем выше температура спеченного сплава, чем больше объем металлического материала электрода, тем больше растворенных атомов кремния. Состояние в это время называется кристаллом. Система сплава электродных металлов, если в это время температура понижается, система начинает охлаждаться с образованием рекристаллизованного слоя, и в это время атомы кремния, первоначально растворенные в материале электродного металла, снова кристаллизуются в твердом состоянии, то есть на границе контакта металл-кристалл выращивается эпитаксиальный слой. Если эпитаксиальный слой содержит достаточное количество примесных компонентов того же типа проводимости, что и исходный кристаллический материал, в процессе легирования образуется омический контакт; если в кристаллическом слое содержится достаточное количество примесного компонента, который отличается от типа проводимости исходного кристаллического материала, это приводит к образованию PN-перехода в процессе сплавления.

В обычной печи для спекания с ленточной сеткой в качестве нагревательного элемента используется нагревательная проволока, и заготовка в основном нагревается за счет теплопроводности, и быстрое повышение температуры не может быть достигнуто. Только излучение или микроволновая печь могут быстро нагреть объект, а лучистое отопление имеет преимущества экономичного использования, безопасности и надежности, а также простой замены. Поэтому печь для спекания солнечных элементов в основном использует инфракрасную кварцевую лампу в качестве основного нагревательного элемента. В его конструкции необходимо уделить внимание следующим трем вопросам:

1, конструкция нагревательной трубки

Чтобы добиться резкого скачка температуры в секции спекания, необходимо разместить достаточную мощность нагрева в коротком пространстве печи. Есть две конфигурации коротковолнового коллектора и коротковолновой одиночной трубки, а линейная плотность мощности составляет 60 кВт / м2. Хотя коротковолновая лампа имеет более высокую единичную мощность (эквивалентную двум одиночным трубкам, включенным параллельно), из-за сложного производственного процесса качество трубки из кварцевого стекла выше, а стоимость производства примерно в 2,5 раза выше, чем у одиночной трубки. трубка. Поэтому на практике в основном используется одна трубка.

2. Спектроскопия поглощения инфракрасного излучения.

Когда энергия инфракрасного излучения поглощается заготовкой, спектр поглощения, характерный для вещества, должен совпадать со спектром излучения для наиболее эффективного поглощения энергии излучения в кратчайшие сроки. Поэтому выбранные инфракрасные кварцевые лампы также различаются на разных этапах спекания. В секции сушки необходимо использовать средневолновую трубку, чтобы способствовать нагреву горячим воздухом при быстром испарении органического растворителя и воды. В секции предварительного обжига подложка должна быть достаточно равномерно предварительно нагрета, а средневолновая трубка должна иметь хорошее инфракрасное излучение и равновесие. Абсорбционная и проникающая способность соответствует требованиям; в секции спекания подложка должна достичь эвтектической температуры за очень короткое время, и это могут сделать только коротковолновые трубки.

3. Способ крепления нагревательной трубки.

Температура участка спекания около 850 ° C. В это время температура поверхности лампы достигнет 1100 ° C, что близко к пределу использования кварцевой трубки. Если поры немного перегреются, лампа сразу же загорится. В выводном проводе трубки лампы, поскольку металлический кусок сварочной проволоки и кварцевое стекло герметично соединены вместе, коэффициенты теплового расширения этих двух несовместимы. Если температура слишком высока, могут возникнуть трещины под напряжением, что приведет к утечке лампы. Поэтому очень важен способ крепления и крепления светильника в печи. На рисунке 2 показан фиксированный путь инфракрасной трубки в печи. Метод крепления требует, чтобы холодный конец трубки лампы находился на расстоянии не менее 80 мм от стенки печи, чтобы гарантировать, что температура участка выводного провода не будет слишком высокой; диаметр монтажного отверстия на стенке печи на 2–3 мм больше, чем у трубки лампы, и крепится с обеих сторон. Зажим удерживает трубку в подвешенном состоянии в печи.

Страница содержит содержимое машинного перевода.