Tìm hiểu quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời

Các quá trình sản xuất các tế bào quang điện
Quy trình làm sạch silicon
Để tạo ra pin mặt trời, các nguyên liệu thô trước tiên được đặt trong lò quang điện hình vòng cung, nơi carbon hồ quang được sử dụng để giải phóng oxy.

Sản phẩm của quá trình này là carbon dioxide và silicon nóng chảy. Silicon hiện có 1% tạp chất, không tinh khiết để tạo ra các tế bào quang điện, cần phải được làm sạch thêm.

Quy trình làm sạch silicon
Silic tinh khiết 99% còn lại được tinh chế thêm bằng cách sử dụng kỹ thuật vùng nổi. Thanh silicon không tinh khiết sẽ đi qua khu vực được làm nóng nhiều lần theo cùng một hướng.

Mỗi lần đi qua, khu vực này sẽ kéo các tạp chất về phía một đầu. Tại thời điểm này, silicon đã được làm sạch, tinh chế và loại bỏ các tạp chất.

Làm silicon đơn tinh thể
Các tế bào quang điện được làm từ các thỏi silicon hình trụ, có cấu trúc nguyên tử đơn tinh thể, được chế tạo từ quá trình Czochralski.

Làm silicon đơn tinh thể
Trong quá trình này, một silicon đơn tinh thể được nhúng vào silicon đa tinh thể nóng chảy. Khi hạt pha lê rút lại và quay, một phôi hình trụ hoặc bó silicon được hình thành. Phôi thu được không nhất thiết là tinh khiết, vì các tạp chất có thể vẫn còn trong chất lỏng.

Làm tấm bán dẫn silicon
Từ phôi gia công hình trụ, người ta sử dụng cưa tròn có đường kính trong, cắt xylanh bên trong thành các tấm bán dẫn silicon hoặc có thể cắt nhiều lát cùng lúc với cưa nhiều dây (cưa hình kim cương Các vết cắt rộng và dày 5 mm.

Chỉ có khoảng một nửa silicon bị mất từ ​​phôi hình trụ đến lát tròn hoàn thành hoặc nhiều hơn nếu tấm bán dẫn silicon sau đó được cắt thành hình chữ nhật hoặc hình lục giác.

Làm tấm bán dẫn silicon
Các tấm bán dẫn hình chữ nhật hoặc hình lục giác đôi khi được sử dụng để tạo ra các tấm quang điện vì chúng có thể được gắn với nhau một cách hoàn hảo, do đó tận dụng tất cả không gian có sẵn trên bề mặt bên. phía trước của pin

Sau đó, các tấm bán dẫn được đánh bóng để loại bỏ các vết cưa. Gần đây, người ta đã nhận ra rằng các tế bào thô hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn, vì vậy một số nhà sản xuất đã bỏ qua quá trình đánh bóng các tấm bán dẫn.

Quá trình pha tạp
Silic tinh khiết được pha tạp với phốt pho và boron để tạo ra sự dư thừa của các điện tử, và sự thiếu hụt điện tử tương ứng tạo ra các chất bán dẫn có thể dẫn điện.

Sau quá trình Czochralski, các tấm bán dẫn được niêm phong và đặt trong lò nung để đốt nóng nhẹ dưới nhiệt độ nóng chảy của silicon (2.570 độ F hoặc 1.410 độ C) khi có khí phốt pho.

Quá trình pha tạp
Các nguyên tử phốt pho đào bên trong silicon xốp hơn vì nó gần như trở thành chất lỏng. Nhiệt độ và thời gian cho quá trình này được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo đường may phù hợp và độ sâu thích hợp.

Gần đây, người ta pha tạp silicon với phốt pho bằng cách sử dụng máy gia tốc hạt để bắn các ion phốt pho vào thỏi. Bằng cách kiểm soát tốc độ của các ion, độ sâu thâm nhập của chúng có thể được kiểm soát. Tuy nhiên, quy trình mới này chưa được nhà sản xuất thương mại chấp thuận.

Đặt danh bạ điện
Các tiếp điểm điện kết nối từng pin mặt trời với nhau và với bộ thu dòng điện. Các tiếp điểm phải rất mỏng (ít nhất là ở phía trước) để không chặn ánh sáng mặt trời vào trong tế bào.

Các kim loại như palladi / bạc, niken hoặc đồng được hút chân không thông qua quang điện tử, in lụa hoặc chỉ lắng đọng trên phần tiếp xúc của các tế bào được phủ một phần bằng sáp.

Đặt danh bạ điện
Tất cả ba phương pháp liên quan đến một hệ thống có phần bên trong bao gồm một phần của một tế bào không cần bảo vệ, trong khi phần còn lại tiếp xúc với kim loại.

Sau khi đặt các tiếp điểm, các mảnh mỏng được đặt giữa các ô. Các mảnh mỏng thường được sử dụng được làm từ đồng đóng hộp.

Lớp phủ chống phản chiếu
Bởi vì silicon nguyên chất rất sáng bóng, nó có thể phản chiếu tới 35% ánh sáng mặt trời. Để giảm lượng ánh sáng mặt trời bị mất, chất bán dẫn silicon được phủ một lớp chống phản chiếu.

Lớp phủ được sử dụng phổ biến nhất được làm từ titan dioxide và silicon oxide. Vật liệu được sử dụng cho lớp phủ được nung nóng cho đến khi các phân tử của nó bay hơi, di chuyển sang silicon và ngưng tụ hoặc trải qua quá trình phún xạ.

Lớp phủ chống phản chiếu
Trong quá trình phún xạ, điện áp cao đánh bật các phân tử ra khỏi vật liệu và đưa chúng vào silicon ở điện cực. Một phương pháp khác cho phép silicon phản ứng với các khí có chứa oxy hoặc nitơ để tạo thành silicon dioxide hoặc silicon nitride.

Đóng gói các ô thành các bảng
Pin mặt trời đã hoàn thành thường được đóng gói lại để tạo thành các mô-đun và được đặt vào khung kim loại nhôm với mặt sau để đảm bảo pin và các tấm kính nhựa siêu nhẹ, bền.

Bên trong khung kim loại là một vật liệu bảo vệ bao gồm cao su có chứa nhựa silicon hoặc butyryl trong suốt (thường được sử dụng trong kính chắn gió ô tô) liên kết xung quanh các tế bào.

các tế bào, sau đó nhúng vào ethylene vinyl acetate.

Đóng gói các ô thành các bảng
Silicon được sử dụng như một loại xi măng để đặt tất cả các thành phần trên lại với nhau.

Trả lời