Күн жасушалары кристалды кремний және аморфты кремний болып бөлінеді, олардың арасында кристалды кремний жасушаларын одан әрі монокристалды жасушалар мен поликристалды жасушаларға бөлуге болады;монокристалды кремнийдің тиімділігі кристалды кремнийдің тиімділігінен ерекшеленеді.
Жіктелуі:
Қытайда кеңінен қолданылатын күн кристалды кремний жасушаларын бөлуге болады:
Монокристал 125*125
Монокристал 156*156
Поликристалды 156*156
Монокристал 150*150
Монокристал 103*103
Поликристалды 125*125
Өндіріс процесі:
Күн батареяларын өндіру процесі кремний пластинасын тексеруге бөлінеді – беттік текстуралау және пилинг – диффузиялық өтпе – кремний шыныны дефосфоризациялау – плазмалық ою және пилинг – шағылысуға қарсы жабын – экранды басып шығару – жылдам агломерация және т.б. Мәліметтері төмендегідей:
1. Кремний пластинасын тексеру
Кремний пластиналары күн батареяларының тасымалдаушысы болып табылады, ал кремний пластинкаларының сапасы күн батареяларының конверсиялық тиімділігін тікелей анықтайды.Сондықтан келіп түсетін кремний пластинкаларын тексеру қажет.Бұл процесс негізінен кремний пластинкаларының кейбір техникалық параметрлерін онлайн режимінде өлшеу үшін пайдаланылады, бұл параметрлерге негізінен пластинаның бетінің біркелкі еместігі, азшылықты тасымалдаушының қызмет ету мерзімі, меншікті кедергі, P/N түрі және микрожарықтар және т.б. кіреді. Бұл жабдық тобы автоматты тиеу және түсіру болып бөлінеді. , кремний пластинасын беру, жүйені біріктіру бөлігі және төрт анықтау модулі.Олардың ішінде фотоэлектрлік кремний пластинасы детекторы кремний пластинасы бетінің біркелкі еместігін анықтайды және бір уақытта кремний пластинаның өлшемі мен диагоналы сияқты сыртқы түрі параметрлерін анықтайды;микрожарықтарды анықтау модулі кремний пластинаның ішкі микрожарықтарын анықтау үшін қолданылады;бұдан басқа, екі Анықтау модулі бар, онлайн сынақ модульдерінің бірі негізінен кремний пластинкаларының көлемдік кедергісін және кремний пластинкаларының түрін сынау үшін пайдаланылады, ал басқа модуль кремний пластинкаларының азшылық тасымалдаушысының қызмет ету мерзімін анықтау үшін қолданылады.Азшылықты тасымалдаушының қызмет ету мерзімі мен кедергісін анықтау алдында кремний пластинаның диагональды және микрожарықшаларын анықтау және зақымдалған кремний пластинасын автоматты түрде жою қажет.Кремний пластинасын тексеру жабдығы пластиналарды автоматты түрде тиеп, түсіре алады және біліктілігі жоқ өнімдерді бекітілген орынға орналастыра алады, осылайша тексеру дәлдігі мен тиімділігін арттырады.
2. Беті текстуралы
Монокристалды кремний текстурасын дайындау кремнийдің әр шаршы сантиметрінің бетінде миллиондаған тетраэдрлік пирамидаларды, яғни пирамидалық құрылымдарды қалыптастыру үшін кремнийдің анизотропты офортын қолдану болып табылады.Түскен жарықтың бетке бірнеше рет шағылысуы мен сынуы арқасында жарықтың жұтылуы жоғарылайды, ал батареяның қысқа тұйықталу тогы мен түрлендіру тиімділігі жақсарады.Кремнийдің анизотропты қышқыл ерітіндісі әдетте ыстық сілтілі ерітінді болып табылады.Қол жетімді сілтілер: натрий гидроксиді, калий гидроксиді, литий гидроксиді және этилендиамин.Күдері кремнийдің көп бөлігі натрий гидроксидінің шамамен 1% концентрациясы бар арзан сұйылтылған ерітіндісін қолдану арқылы дайындалады, ал ою температурасы 70-85 ° C.Біркелкі күдері алу үшін кремнийдің коррозиясын жеделдету үшін ерітіндіге комплекс түзуші ретінде этанол және изопропанол сияқты спирттерді қосу керек.Күдері дайындамас бұрын кремний пластинасының бетін алдын ала сырлаудан өткізу керек, ал 20-25 мкм шамасында сілтілі немесе қышқылды қышқыл ерітіндісімен оюланады.Күдері оюланған соң жалпы химиялық тазалау жүргізіледі.Беткі қабатта дайындалған кремний пластинкаларын ластануды болдырмау үшін суда ұзақ сақтауға болмайды және мүмкіндігінше тезірек таралу керек.
3. Диффузия түйіні
Жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіруді жүзеге асыру үшін күн батареялары үлкен аумақты PN түйісуін қажет етеді, ал диффузиялық пеш күн батареяларының PN түйісуін жасауға арналған арнайы жабдық болып табылады.Құбырлы диффузиялық пеш негізінен төрт бөліктен тұрады: кварц қайықтың жоғарғы және төменгі бөліктері, пайдаланылған газ камерасы, пештің корпус бөлігі және газ шкафының бөлігі.Диффузия әдетте диффузия көзі ретінде фосфор оксихлоридінің сұйық көзін пайдаланады.P-типті кремний пластинасын құбырлы диффузиялық пештің кварц контейнеріне салыңыз, азотты пайдаланып, кварц контейнеріне оксихлоридті фосфорды 850-900 градус Цельсий жоғары температурада әкеліңіз.Фосфор оксихлориді кремний пластинкасымен әрекеттесіп, фосфор алады.атом.Белгілі бір уақыт кезеңінен кейін фосфор атомдары кремний пластинкасының беткі қабатына жан-жағынан еніп, кремний атомдары арасындағы саңылаулар арқылы кремний пластинкасына еніп, диффузияланып, N-типті жартылай өткізгіш пен P- арасындағы интерфейсті құрайды. типті жартылай өткізгіш, яғни PN түйісуі.Осы әдіспен жасалған PN қосылысы жақсы біркелкілікке ие, парақ кедергісінің біркелкі еместігі 10% -дан аз, ал азшылықты тасымалдаушының қызмет ету мерзімі 10 мс артық болуы мүмкін.PN түйісуін жасау күн батареяларын өндірудегі ең негізгі және маңызды процесс болып табылады.Бұл PN түйісуінің қалыптасуы болғандықтан, электрондар мен тесіктер ағып болғаннан кейін бастапқы орындарына оралмайды, осылайша ток пайда болады, ал ток тұрақты ток болып табылатын сым арқылы шығарылады.
4. Дефосфоризациялау силикат шынысы
Бұл процесс күн батареяларын өндіру процесінде қолданылады.Химиялық ою арқылы кремний пластинасы диффузиялық жүйені жою үшін еритін күрделі қосылыс гексафторосилиций қышқылын генерациялау үшін химиялық реакция жасау үшін фторлы қышқыл ерітіндісіне батырылады.Қосылудан кейін кремний пластинкасының бетінде фосфосиликат шыны қабаты пайда болды.Диффузия процесі кезінде POCL3 кремний пластинкасының бетіне шөгетін P2O5 түзу үшін O2-мен әрекеттеседі.P2O5 Si-мен әрекеттесіп, SiO2 және фосфор атомдарын түзеді, Осылайша кремний пластинкасының бетінде фосфор элементтері бар SiO2 қабаты пайда болады, ол фосфосиликат шыны деп аталады.Фосфорлы силикат әйнегін кетіруге арналған жабдық негізінен негізгі корпустан, тазарту цистернасынан, сервожетектен, механикалық тұтқадан, электрлік басқару жүйесінен және қышқылды автоматты тарату жүйесінен тұрады.Негізгі қуат көздеріне фтор қышқылы, азот, сығылған ауа, таза су, жылу шығаратын жел және ағынды су жатады.Фторлы қышқыл кремний диоксиді ерітеді, себебі фторсутек қышқылы кремний диоксидімен әрекеттесіп, ұшпа кремний тетрафториді газын тудырады.Егер фторсутек қышқылы шамадан тыс болса, реакция нәтижесінде түзілген кремний тетрафториді фторсутек қышқылымен одан әрі әрекеттесіп, еритін кешен, гексафторокремний қышқылын түзеді.
5. Плазмалық ою
Диффузия процесі кезінде, тіпті артқа диффузия қабылданса да, фосфор міндетті түрде барлық беттерге, соның ішінде кремний пластинкасының жиектеріне таралады.PN түйісуінің алдыңғы жағында жиналған фотогенерацияланған электрондар PN түйісуінің артқы жағына фосфор диффузияланатын шет аймағы бойымен ағып, қысқа тұйықталуды тудырады.Сондықтан күн батареясының айналасындағы легирленген кремнийді ұяшық шетіндегі PN түйісуін жою үшін ою керек.Бұл процесс әдетте плазмалық ою әдістерін қолдану арқылы жүзеге асырылады.Плазмадағы өрнек төмен қысымды күйде, CF4 реактивті газының негізгі молекулалары иондану және плазманы қалыптастыру үшін радиожиілік қуатымен қоздырады.Плазма зарядталған электрондар мен иондардан тұрады.Электрондардың әсерінен реакция камерасындағы газ энергияны сіңіріп, иондарға айналумен қатар көптеген белсенді топтарды құра алады.Белсенді реактивті топтар диффузия нәтижесінде немесе электр өрісінің әсерінен SiO2 бетіне жетеді, онда олар оюланатын материалдың бетімен химиялық әрекеттеседі және өңделетін материалдың бетінен бөлінетін ұшқыш реакция өнімдерін түзеді. оюланған және вакуум жүйесі арқылы қуыстан шығарылады.
6. Шағылыстыруға қарсы жабын
Жылтыратылған кремний бетінің шағылыстыру қабілеті 35% құрайды.Беттік шағылуды азайту және жасушаның конверсиялық тиімділігін жақсарту үшін кремний нитридінің шағылысуға қарсы пленка қабатын салу қажет.Өнеркәсіптік өндірісте PECVD жабдығы көбінесе шағылысқа қарсы пленкаларды дайындау үшін қолданылады.PECVD — плазмада жақсартылған химиялық бу тұндыру.Оның техникалық принципі энергия көзі ретінде төмен температуралы плазманы пайдалану болып табылады, үлгі төмен қысымда жарқырау разрядының катодына орналастырылады, жарқырау разряды үлгіні алдын ала белгіленген температураға дейін қыздыру үшін пайдаланылады, содан кейін тиісті мөлшерде реактивті газдар SiH4 және NH3 енгізіледі.Бірқатар химиялық реакциялар мен плазмалық реакциялардан кейін үлгінің бетінде қатты денелі қабықша, яғни кремний нитриді қабықша түзіледі.Жалпы алғанда, плазмалық күшейтілген химиялық бу тұндыру әдісімен тұндырылған пленканың қалыңдығы шамамен 70 нм.Мұндай қалыңдықтағы пленкалардың оптикалық функционалдығы бар.Жұқа пленкалық кедергі принципін қолдана отырып, жарықтың шағылысуын айтарлықтай азайтуға болады, қысқа тұйықталу тогы мен батареяның шығысы айтарлықтай артады, сонымен қатар тиімділік айтарлықтай жақсарады.
7. экранда басып шығару
Күн элементі текстуралау, диффузия және PECVD процестерінен өткеннен кейін, жарықтандыру кезінде ток тудыратын PN түйісуі пайда болды.Түзілген токты экспорттау үшін аккумулятордың бетіне оң және теріс электродтар жасау керек.Электродтарды жасаудың көптеген жолдары бар және экранды басып шығару күн батареясының электродтарын жасаудың ең кең таралған өндірістік процесі болып табылады.Экранды басып шығару - бедер арқылы субстратқа алдын ала белгіленген үлгіні басып шығару.Жабдық үш бөліктен тұрады: батареяның артқы жағындағы күміс-алюминий пастасын басып шығару, батареяның артқы жағындағы алюминий пастасын басып шығару және батареяның алдыңғы жағындағы күміс пастасын басып шығару.Оның жұмыс істеу принципі: суспензияға ену үшін экран үлгісінің торын пайдаланыңыз, қырғышпен экранның суспензия бөлігіне белгілі бір қысым жасаңыз және бір уақытта экранның екінші шетіне қарай жылжытыңыз.Сия жылжыған кезде сыпырғыш арқылы графикалық бөліктің торынан субстратқа сығылады.Пастаның тұтқыр әсерінің арқасында із белгілі бір диапазонда бекітіледі, ал сыпырғыш басып шығару кезінде әрқашан экранды басып шығару пластинасымен және субстратпен сызықтық байланыста болады, ал байланыс сызығы ысқырғыштың қозғалысымен қозғалады. басып шығару штрихы.
8. жылдам агломерация
Экранда басып шығарылған кремний пластинасын тікелей пайдалану мүмкін емес.Шыны әсерінен кремний пластинасына тығыз жабысатын таза дерлік күміс электродтарды қалдырып, органикалық шайыр байланыстырғышты күйдіру үшін оны агломерациялау пешінде тез күйдіру қажет.Күміс электрод пен кристалды кремнийдің температурасы эвтектикалық температураға жеткенде, кристалды кремний атомдары балқытылған күміс электрод материалына белгілі бір пропорцияда біріктіріледі, осылайша жоғарғы және төменгі электродтардың омикалық контактісін құрайды және ашық тізбекті жақсартады. кернеу және ұяшықтың толтыру коэффициенті.Негізгі параметр - ұяшықтың түрлендіру тиімділігін арттыру үшін оның қарсылық сипаттамаларына ие болу.
Агломерациялық пеш үш кезеңге бөлінеді: алдын ала агломерациялау, агломерациялау және салқындату.Агломерация алдындағы кезеңнің мақсаты полимер байланыстырғышты суспензияда ыдырату және жағу, бұл кезеңде температура баяу көтеріледі;агломерация сатысында резистивті пленка құрылымын қалыптастыру үшін агломерацияланған денеде әртүрлі физикалық және химиялық реакциялар аяқталып, оны шынымен резистивті етеді., температура осы кезеңде шыңына жетеді;салқындату және салқындату сатысында шыны салқындатылады, қатайтылады және қатайтылады, осылайша резистивті пленка құрылымы субстратқа мықтап жабысады.
9. Перифериялық құрылғылар
Жасушаларды өндіру процесінде электрмен жабдықтау, қуат, сумен жабдықтау, дренаж, HVAC, вакуум және арнайы бу сияқты перифериялық қондырғылар да қажет.Өртке қарсы және қоршаған ортаны қорғау құралдары қауіпсіздік пен тұрақты дамуды қамтамасыз ету үшін де маңызды.Жылдық қуаты 50 МВт болатын күн батареяларын өндіру желісі үшін тек технологиялық және энергетикалық жабдықтың қуат тұтынуы шамамен 1800 кВт құрайды.Технологиялық таза судың мөлшері сағатына шамамен 15 тоннаны құрайды, ал су сапасына қойылатын талаптар Қытайдың GB/T11446.1-1997 электронды сұрыпты суының EW-1 техникалық стандартына сәйкес келеді.Технологиялық салқындату суының мөлшері де сағатына шамамен 15 тоннаны құрайды, су сапасындағы бөлшектердің мөлшері 10 микроннан аспауы керек, ал су беру температурасы 15-20 ° C болуы керек.Вакуумды шығару көлемі шамамен 300М3/сағ.Бұл ретте 20 текше метрге жуық азот пен 10 текше метр оттегі сақтайтын резервуарлар да қажет.Силан сияқты арнайы газдардың қауіпсіздік факторларын ескере отырып, өндіріс қауіпсіздігін толығымен қамтамасыз ету үшін арнайы газ бөлмесін орнату қажет.Сонымен қатар, силанды жану мұнаралары мен ағынды суларды тазарту станциялары да жасуша өндірісі үшін қажетті нысандар болып табылады.
Жіберу уақыты: 30 мамыр 2022 ж
