Het onbekende productieproces van PV-paneelcellen

· Over fotovoltaïsche

Proces: INTEX→DIFF→Nareiniging→PECVD→Zeven en sinteren→Testen en sorteren→Verpakken

1.PV paneel celstructurering

Het doel van textureren is om een gestructureerd oppervlak te vormen op het oppervlak van de silicium wafer om het reflectievermogen van de cel te verminderen. De oneffenheden van het getextureerde oppervlak kunnen de secundaire reflectie verhogen en het optische pad en de invallende modus veranderen. Gewoonlijk worden enkele kristallen behandeld met alkali om piramidevormig suède te verkrijgen; poly-kristallen worden behandeld met zuur om wormgatvormig willekeurig suède te verkrijgen. Het verschil in verwerkingsmethoden heeft voornamelijk te maken met de aard van de enkele polykristallijn.

Technologisch proces: kasjmiertank→water wassen→water wassen→zuur wassen→water wassen→drogen.

In het algemeen wordt silicium beschouwd als niet-reactief met HF en HNO3 (het siliciumoppervlak wordt gepassiveerd). In het systeem van twee gemengde zuren reageert silicium continu met de gemengde oplossing.

PV paneel celstructurering

2. Diffusie van PV-paneelcellen

Diffusie vormt het hart van de batterij en vormt de P-N junctie voor de batterij. POCl3 is de huidige keuze voor fosforverspreiding. POCl3 is een vloeibare fosforbron en de diffusie van de vloeibare fosforbron heeft de voordelen van een hoge productie-efficiëntie, goede stabiliteit, een uniforme en gladde PN-verbinding en een goed oppervlak van de diffusielaag.

POCl3 breekt af bij temperaturen boven 600 °C tot fosforpentachloride (PCl5) en fosforpentoxide (P2O5). PCl5 is schadelijk voor het oppervlak van siliciumwafers. In aanwezigheid van zuurstof (O2) valt PCl5 uiteen in P2O5 en komt er chloorgas vrij. Daarom wordt een gecontroleerde zuurstofstroom geïntroduceerd terwijl stikstof wordt verspreid.

Bij de diffusietemperatuur reageert P2O5 met silicium om siliciumdioxide (SiO2) en fosforatomen te produceren. Het resulterende P2O5 wordt afgezet op het oppervlak van de siliciumwafer en blijft reageren met silicium, waarbij nog meer SiO2 en fosforatomen worden gevormd. Dit proces leidt tot de vorming van fosfor-silicaat glas (PSG) op het oppervlak van de silicium wafer.

Fosforatomen diffunderen in silicium, waardoor een N-type halfgeleider ontstaat.

3. Etsen van PV-paneelcellen

Tijdens het diffusieproces wordt de back-to-back enkelzijdige diffusiemethode gebruikt, wat leidt tot de diffusie van fosforatomen aan de zij- en achterkant van de siliciumwafel.

Wanneer er zonlicht is, stromen de elektronen die door het licht worden gegenereerd en aan de voorkant van de P-N junctie worden verzameld, naar de achterkant door het gebied waar fosfor langs de rand is verspreid, waardoor een kortsluiting ontstaat.

Het kortsluiten van het kanaal vermindert de parallelle weerstand.

Het etsproces is bedoeld om het fosforgedeelte aan de rand van de silicium wafer te verwijderen om kortsluiting van de P-N junctie te voorkomen en de parallelle weerstand te verminderen.

Nat etsproces: film laden → etsbak (H2SO4 HNO3 HF) → water wassen → alkali bad (KOH) → water wassen → HF bad → water wassen → film verwijderen

HNO3 reageert en oxideert om SiO2 te produceren, terwijl HF wordt gebruikt om SiO2 te verwijderen. Het etsproces met alkalitank dient om het oppervlak zonder textuur glad en uniform te maken. De belangrijkste oplossing die in de alkalitank wordt gebruikt is KOH. H2SO4 wordt gebruikt om de beweging van silicium wafers op de assemblagelijn te vergemakkelijken en neemt niet deel aan de reactie.

Droog etsen verwijst naar het etsen van dunne lagen met behulp van plasma. Wanneer het gas in de plasmatoestand is, wordt het chemisch actiever.

Door een geschikt gas te kiezen, kan de siliciumwafer snel reageren en etsen. Daarnaast wordt het elektrische veld gebruikt om het plasma te geleiden en te versnellen, waardoor het energie krijgt. Wanneer het oppervlak van de siliciumwafer wordt gebombardeerd, worden de atomen van het siliciummateriaal losgemaakt, waardoor het etsen wordt bereikt door de overdracht van fysieke energie.

Etsen van PV-paneelcellen

4. PECVD

Plasmachemische dampdepositie (PCVD) is een proces dat gebruikt wordt om een dunne film op het oppervlak van silicium te deponeren. Wanneer zonlicht op het siliciumoppervlak valt, wordt ongeveer 35% gereflecteerd. Om de absorptie van zonlicht door de zonnecel te verbeteren, wordt een antireflectiefilm aangebracht. Deze film verhoogt de foto-gegenereerde stroom, wat leidt tot een hoger omzettingsrendement. Bovendien passiveert de waterstofhoudende film het celoppervlak, waardoor de recombinatie aan de oppervlakte bij de emitterverbinding wordt verminderd. Dit verlaagt de donkerstroom, verhoogt de open circuitspanning en verbetert de algehele foto-elektrische omzettingsefficiëntie. Waterstof in de film kan reageren met defecten of onzuiverheden in het silicium. Deze reactie verschuift energie van de verboden band naar de valentieband of geleidingsband.

In een vacuümomgeving bij een temperatuur van 480 graden Celsius wordt een laag SixNy-film op het oppervlak van de siliciumwafer aangebracht met een grafietboot als geleider.

5. Zeefdrukken van PV-paneelcellen

Eenvoudig gezegd bestaat het proces uit het opvangen van stroom en het maken van elektroden voor zonnecellen. Eerst wordt een zilverelektrode aangebracht op de achterkant van de cel, gevolgd door het afdrukken en drogen van een aluminium achterveld. Vervolgens wordt een zilverelektrode aan de voorkant geprint, waarbij de nadruk ligt op het regelen van het natgewicht en de breedte van het subrooster.

Als het natte gewicht van de tweede stap te hoog is, leidt dit tot verspilling van de slurry en onvoldoende droging voordat het de zone met hoge temperatuur binnengaat. Dit kan ertoe leiden dat het organische materiaal in de slurry achterblijft, wat de volledige omzetting in metaalaluminium verhindert.

Een te hoog gewicht kan er ook voor zorgen dat de zonnecel krom wordt na het sinteren. Als het natgewicht te laag is, wordt alle aluminiumpasta verbruikt tijdens het sinteren. Dit vormt een legeringsgebied met silicium dat niet geschikt is voor backmetalcontact. Dit komt doordat de laterale geleidbaarheid en soldeerbaarheid slecht zijn. Bovendien kan dit bobbels of andere uiterlijke gebreken veroorzaken.

Als de breedte van de derde rasterlijn te breed is, vermindert dit het lichtontvangende gebied van de cel en neemt de efficiëntie af.

Drukmethode: fysisch drukken, drogen

Zeefdrukken van PV-paneelcellen

6. Sinteren van PV-paneelcellen

Sinteren is het proces waarbij de elektrode die op het oppervlak van de cel is gedrukt, bij een hoge temperatuur wordt verhit. Hierdoor vormen de elektrode en de siliciumchip een goed elektrisch contact, waardoor de open-circuitspanning en de vulfactor van de cel verbeteren. Het zorgt er ook voor dat de elektrode een lage weerstand heeft, wat leidt tot een hoge omzettingsefficiëntie.

Sinteren helpt de diffusie van waterstof in het PECVD-proces te vergemakkelijken. Deze effectieve passivering van de cel is een bijkomend voordeel.

De gebruikte sintermethode is sinteren bij hoge temperatuur en de verwarming gebeurt door infraroodverwarming.

Sinteren is een uitgebreid proces van diffusie, stroming en fysische en chemische reacties. De voorste Ag diffundeert in het silicium door SiNH maar kan het P-N oppervlak niet bereiken, en de achterste Ag en Al diffunderen in het silicium. Om een legering te vormen is een bepaalde temperatuur nodig. Ag, De stabiliteit van legeringen gevormd door Al en Si is verschillend, dus is het noodzakelijk om verschillende temperaturen in te stellen om respectievelijk legering te bereiken.

Sinteren van PV-paneelcellen

Sinds 2008 richt Mosaic Solar zich op de productie van verschillende fotovoltaïsche modules en bieden we u een reeks glazen modules met PERC-technologie om uit te kiezen.

Kies voor Mosaic Solar omdat we hoogwaardige zonnepaneeltechnologie hebben om aan uw behoeften te voldoen. Neem contact met ons op en creëer samen een groene toekomst!

Dit vind je misschien ook leuk:

Hoe moeten fotovoltaïsche panelen worden opgesteld en geïnstalleerd
Hoe gebruik ik fotovoltaïsche modules met dubbele beglazing
Rechthoekige cellen (182R & 210R) zijn een prominente trend die de PV-industrie kan veranderen