Sel suria silikon polihabluran adalah jenis teknologi fotovoltaik yang paling banyak digunakan pada masa ini. Bahan terasnya ialah silikon polihabluran, dan proses pengeluaran silikon polihabluran merupakan pautan penting dalam keseluruhan rantaian pembuatan bateri. Berikut akan memperkenalkan proses pengeluaran jongkong silikon polihabluran secara terperinci, termasuk langkah-langkah utama seperti pemilihan bahan mentah, pencairan, penyejukan dan pembentukan kristal.
1. Pemilihan bahan mentah
Langkah pertama dalam menghasilkan jongkong silikon polihabluran ialah memilih bahan mentah silikon ketulenan tinggi. Biasanya, silikon industri (Si) ditulenkan untuk menghilangkan kekotoran untuk mencapai ketulenan 99.9999% (enam sembilan). Untuk mendapatkan ketulenan yang tinggi, teknologi penulenan canggih seperti pemendapan wap kimia (CVD) biasanya diperlukan. Pemilihan bahan mentah silikon ketulenan tinggi adalah asas untuk memastikan prestasi sel silikon polihabluran seterusnya, kerana kekotoran akan menjejaskan kecekapan penukaran fotoelektrik dan hayat perkhidmatan sel.
2. Proses pencairan
Selepas memperoleh bahan mentah silikon ketulenan tinggi, langkah seterusnya ialah lebur. Pencairan biasanya dilakukan dalam relau suhu tinggi dengan suhu sehingga 1400°C. Proses ini memerlukan penggunaan tenaga yang tinggi, jadi memilih relau elektrik yang cekap adalah kunci. Semasa proses lebur, struktur kristal silikon dipecahkan dan ia menjadi silikon cair. Proses lebur mesti memastikan suhu seragam untuk mengelakkan buih atau kecacatan lain.
3. Penyejukan dan pemejalan
Silikon cecair cair perlu disejukkan secara beransur-ansur supaya ia boleh mengkristal semula untuk membentuk silikon polihablur. Kelajuan dan suhu penyejukan adalah kritikal kerana ia menjejaskan struktur kristal dan kualiti jongkong silikon akhir. Semasa proses penyejukan, silikon cecair akan mula memejal untuk membentuk jongkong silikon polihabluran awal. Peringkat ini biasanya dijalankan dalam peranti penyejukan khas untuk memastikan penyejukan seragam.
4. Pembentukan kristal
Semasa proses penyejukan, atom silikon akan menyusun semula untuk membentuk berbilang kristal dan bukannya satu struktur kristal. Proses pembentukan jongkong silikon polihablur melibatkan pembenihan dan pertumbuhan kristal. Semasa proses penyejukan, zarah kristal kecil mula-mula akan terbentuk di beberapa kawasan, dan zarah ini akan terus berkembang apabila suhu berkurangan, akhirnya membentuk jongkong silikon polihablur yang lengkap. Kadar dan masa penyejukan yang munasabah boleh mengoptimumkan saiz dan pengedaran kristal, dengan itu meningkatkan prestasi silikon polihabluran.
5. Memotong dan memproses jongkong silikon
Selepas jongkong silikon polihablur sejuk ke suhu bilik, ia perlu dipotong menjadi kepingan nipis untuk digunakan dalam pembuatan sel suria. Proses ini biasanya menggunakan mesin pemotong wayar berketepatan tinggi untuk memastikan ketebalan wafer silikon yang dipotong adalah antara 180-200 mikron. Operasi berhati-hati diperlukan semasa proses pemotongan untuk mengelakkan bahan buangan dan kerosakan pada kepingan.
6. Pemeriksaan Kualiti
Dalam proses pengeluaran jongkong silikon, kawalan kualiti adalah penting. Setiap pautan pengeluaran akan diuji dengan ketat untuk memastikan ketulenan, struktur kristal dan sifat fizikal jongkong silikon memenuhi piawaian. Biasanya, analisis spektrum, pemerhatian mikroskopik dan kaedah lain digunakan untuk menjalankan pemeriksaan menyeluruh jongkong silikon bagi memastikan ia dapat menunjukkan prestasi yang baik dalam pembuatan bateri berikutnya.
