Proses pembuatan monohablur panel solar melibatkan satu siri teknologi yang kompleks dan canggih serta kawalan proses untuk memastikan setiap panel mempunyai kualiti yang konsisten dan kecekapan tinggi. Berikut adalah jawapan dan pengenalan terperinci:
Teknologi utama dan kawalan proses dalam proses pembuatan panel silikon monohabluran
Penyediaan bahan silikon ketulenan tinggi
Langkah pertama dalam pembuatan panel solar silikon monohabluran ialah menyediakan bahan silikon ketulenan tinggi. Ketulenan silikon secara langsung mempengaruhi kecekapan dan prestasi panel. Bahan silikon biasanya disediakan melalui proses penulenan silikon gred metalurgi, yang merangkumi:
Kaedah Trichlorosilane (Kaedah Siemens): Trichlorosilane (HCl) dijana dengan bertindak balas silikon gred metalurgi dengan klorin, dan kemudian disuling dan dikurangkan untuk akhirnya menghasilkan silikon polihabluran ketulenan tinggi.
Kaedah lebur zon: Untuk meningkatkan lagi ketulenan silikon, kaedah lebur zon digunakan untuk mencairkan sebahagian jongkong silikon pada suhu tinggi, dan kekotoran dikeluarkan secara beransur-ansur dengan pemanasan zon.
Pertumbuhan jongkong silikon monohabluran
Selepas bahan silikon ketulenan tinggi disediakan, ia perlu ditukar kepada jongkong silikon monohabluran. Kaedah utama termasuk:
Kaedah Czochralski (CZ): Silikon polihabluran diletakkan dalam mangkuk kuarza dan dipanaskan kepada keadaan cair, dan kemudian benih kristal tunggal direndam dalam silikon cair dan kristal benih perlahan-lahan diputar dan ditarik ke atas untuk tumbuh secara beransur-ansur silikon kristal tunggal jongkong.
Kaedah zon terapung (FZ): Pemanasan aruhan elektromagnet digunakan untuk mengembangkan silikon kristal tunggal tanpa pijar. Silikon kristal tunggal ketulenan tinggi diperoleh dengan mencairkan dan menghablurkan rod silikon polihablur dalam bahagian di bawah tindakan gegelung aruhan frekuensi tinggi.
Pemotongan jongkong silikon dan penghasilan wafer silikon
Selepas pertumbuhan jongkong silikon kristal tunggal selesai, ia perlu dipotong menjadi kepingan nipis untuk membuat sel solar. Langkah-langkah utama termasuk:
Pemotongan jongkong silikon: Menggunakan teknologi pemotongan gergaji dawai berlian, jongkong silikon kristal tunggal dipotong menjadi kepingan nipis. Pemotongan gergaji dawai berlian boleh memberikan kesan pemotongan berketepatan tinggi dan kehilangan rendah.
Menggilap dan membersihkan wafer silikon: Wafer silikon yang dipotong perlu digilap dan dibersihkan untuk menghilangkan kesan pemotongan dan kekotoran pada permukaan dan memastikan kelicinan dan kerataan permukaan wafer silikon.
Tekstur dan doping wafer silikon
Untuk meningkatkan kecekapan penukaran fotoelektrik, wafer silikon perlu bertekstur dan didop:
Tekstur: Struktur piramid kecil terbentuk pada permukaan wafer silikon melalui goresan kimia untuk meningkatkan luas permukaan dan kecekapan penyerapan cahaya.
Pengdopan: Fosforus (jenis-n) atau boron (jenis-p) dan unsur-unsur lain didopkan pada wafer silikon secara resapan atau implantasi ion untuk membentuk persimpangan PN, yang merupakan asas bagi sel solar untuk menjana elektrik.
Pempasifan permukaan dan salutan anti-reflektif
Untuk mengurangkan penggabungan semula pembawa janaan foto dan meningkatkan kecekapan penukaran fotoelektrik, permukaan wafer silikon perlu dipasifkan dan salutan anti-reflektif perlu ditambah:
Pempasifan permukaan: Lapisan silikon oksida atau silikon nitrida dimendapkan pada permukaan wafer silikon melalui pemendapan wap kimia (CVD) atau pemendapan lapisan atom (ALD) untuk mengurangkan kecacatan permukaan dan penggabungan semula.
Salutan anti-reflektif: Lapisan salutan anti-reflektif, seperti silikon nitrida (SiNx), didepositkan pada permukaan wafer silikon untuk mengurangkan pantulan cahaya dan meningkatkan kecekapan penyerapan cahaya.
Pengeluaran elektrod dan pemasangan sel
Untuk mengumpul dan menghantar arus janaan foto, elektrod perlu dibuat pada permukaan wafer silikon:
Elektrod hadapan: Tampal perak dicetak pada bahagian hadapan wafer silikon oleh teknologi percetakan skrin, dan elektrod sentuhan ohmik yang baik terbentuk melalui proses pensinteran.
Elektrod belakang: Elektrod aluminium atau elektrod perak dibuat pada bahagian belakang wafer silikon melalui penyejatan vakum atau percetakan skrin untuk memastikan pengumpulan arus yang berkesan.
Menguji dan menyusun sel
Sel-sel yang dihasilkan perlu menjalani ujian dan pengisihan yang ketat untuk memastikan prestasi dan konsistensinya:
Ujian fotoelektrik: Parameter ujian seperti voltan litar terbuka (Voc), arus litar pintas (Isc), faktor isian (FF) dan kecekapan penukaran setiap sel.
Isih: Mengikut keputusan ujian, sel dibahagikan kepada tahap kecekapan yang berbeza supaya ia boleh dipadankan semasa pemasangan untuk meningkatkan prestasi keseluruhan komponen.
Pemasangan dan pembungkusan komponen
Selepas ujian dan pengasingan, sel perlu dipasang ke dalam modul sel solar:
Sambungan siri dan selari: Sel-sel disambung secara bersiri dan selari mengikut keperluan reka bentuk untuk membentuk rentetan bateri.
Pembungkusan: Gunakan filem EVA (etilena-vinil asetat) untuk mengapit rentetan sel di antara kaca dan helaian belakang dengan penghantaran cahaya yang tinggi, dan gunakan laminator untuk melakukan pembungkusan menekan panas untuk membentuk pemasangan sel kalis air dan kalis debu.
Kawalan kualiti dan pemeriksaan kilang
Akhir sekali, modul sel solar yang dihasilkan perlu menjalani kawalan kualiti yang ketat dan pemeriksaan kilang:
Ujian kekuatan mekanikal: Uji rintangan angin, rintangan tekanan dan rintangan hentaman modul untuk memastikan ketahanannya dalam pelbagai keadaan persekitaran.
Ujian prestasi elektrik: Uji output kuasa dan kecekapan modul dengan mensimulasikan cahaya matahari untuk memastikan ia memenuhi spesifikasi dan piawaian reka bentuk.
Secara ringkasnya, proses pembuatan panel solar silikon monohabluran melibatkan pelbagai teknologi utama dan kawalan proses, daripada penyediaan bahan silikon ketulenan tinggi, kepada pertumbuhan jongkong silikon monohablur, pemotongan, penteksunan dan doping wafer silikon, kepada pengeluaran elektrod, pemasangan sel dan kawalan kualiti akhir. Setiap langkah memerlukan kawalan yang ketat dan operasi ketepatan untuk memastikan kecekapan tinggi dan konsistensi produk akhir. Melalui teknologi dan kawalan proses ini, panel solar silikon monohabluran boleh kekal berdaya saing dalam pasaran dan menyediakan pengguna dengan penyelesaian tenaga suria yang cekap dan boleh dipercayai.