Сонечныя батарэі

Сонечныя батарэі падзяляюцца на крышталічны крэмній і аморфны крэмній, сярод якіх крышталічныя крэмніевыя элементы можна дадаткова падзяліць на монакрысталічныя і полікрышталічныя элементы;эфектыўнасць монакрышталічнага крэмнію адрозніваецца ад эфектыўнасці крышталічнага крэмнію.

Класіфікацыя:

Звычайна выкарыстоўваюцца сонечныя крышталічныя крэмніевыя элементы ў Кітаі можна падзяліць на:

Монакрышталь 125*125

Монакрышталь 156*156

Полікрышталічная 156*156

Монакрышталь 150*150

Монакрышталь 103*103

Полікрышталічная 125*125

Працэс вытворчасці:

Працэс вытворчасці сонечных элементаў дзеліцца на праверку крэмніевых пласцін - тэкстураванне паверхні і тручэнне - дыфузійны спай - дэфосфарызацыя крэмніевага шкла - плазменнае тручэнне і травленне - антыблікавае пакрыццё - трафарэтны друк - хуткае спяканне і г.д. Падрабязнасці:

1. Агляд крэмніевай пласціны

Крэмніевыя пласціны з'яўляюцца носьбітамі сонечных элементаў, і якасць крэмніевых пласцін напрамую вызначае эфектыўнасць пераўтварэння сонечных элементаў.Такім чынам, неабходна правяраць паступаюць крэмніевыя пласціны.Гэты працэс у асноўным выкарыстоўваецца для онлайн-вымярэння некаторых тэхнічных параметраў крэмніевых пласцін, у асноўным гэтыя параметры ўключаюць няроўнасць паверхні пласціны, тэрмін службы нязначных носьбітаў, супраціў, тып P/N і мікратрэшчыны і г.д. Гэтая група абсталявання дзеліцца на аўтаматычную загрузку і разгрузку , перанос крэмніевай пласціны, сістэмная інтэграцыйная частка і чатыры модуля выяўлення.Сярод іх фотаэлектрычны дэтэктар крэмніевай пласціны выяўляе няроўнасць паверхні крэмніевай пласціны і адначасова вызначае такія параметры знешняга выгляду, як памер і дыяганаль крэмніевай пласціны;модуль выяўлення мікратрэшчыны выкарыстоўваецца для выяўлення ўнутраных мікратрэшчыны крэмніевай пласціны;акрамя таго, ёсць два модулі выяўлення, адзін з онлайн-модуляў тэставання ў асноўным выкарыстоўваецца для праверкі ўдзельнага супраціўлення крэмніевых пласцін і тыпу крэмніевых пласцін, а другі модуль выкарыстоўваецца для выяўлення тэрміну службы невялікай носьбіце крэмніевых пласцін.Перад выяўленнем часу службы нязначных носьбітаў і ўдзельнага супраціву неабходна выявіць дыяганаль і мікратрэшчыны крэмніевай пласціны і аўтаматычна выдаліць пашкоджаную крэмніевую пласціну.Абсталяванне для кантролю крэмніевых пласцін можа аўтаматычна загружаць і разгружаць пласціны, а таксама можа размяшчаць некваліфікаваныя прадукты ў фіксаваным становішчы, тым самым павышаючы дакладнасць і эфектыўнасць праверкі.

2. Фактурная паверхня

Падрыхтоўка тэкстуры монакрышталічнага крэмнія заключаецца ў выкарыстанні анізатропнага тручэння крэмнію для фарміравання мільёнаў чатырохгранных пірамід, гэта значыць пірамідных структур, на паверхні кожнага квадратнага сантыметра крэмнію.Дзякуючы шматразоваму адлюстраванню і праламленню падаючага святла на паверхні, паглынанне святла павялічваецца, а ток кароткага замыкання і эфектыўнасць пераўтварэння батарэі паляпшаюцца.Раствор для анізатропнага тручэння крэмнію звычайна ўяўляе сабой гарачы шчолачны раствор.Даступныя шчолачы - гідраксід натрыю, гідраксід калія, гідраксід літыя і этилендиамин.Большая частка замшавага крэмнія вырабляецца з выкарыстаннем недарагі разведзены раствор гідраксіду натрыю з канцэнтрацыяй каля 1%, а тэмпература тручэння складае 70-85 °C.Для таго, каб атрымаць аднастайную замшу, у раствор у якасці комплексообразователей для паскарэння карозіі крэмнія варта дадаць таксама спірты, такія як этанол і ізапрапанол.Перад падрыхтоўкай замшу крэмніевую пласціну неабходна падвергнуць папярэдняму павярхоўнаму тручэнню, і каля 20-25 мкм вытравяць шчолачным або кіслым растворам для тручэння.Пасля тручэння замшу праводзіцца генеральная хімічная чыстка.Падрыхтаваныя на паверхні крэмніевыя пласціны не павінны захоўвацца ў вадзе на працягу доўгага часу, каб прадухіліць забруджванне, і павінны быць распаўсюджаны як мага хутчэй.

3. Дыфузійны вузел

Сонечныя батарэі маюць патрэбу ў вялікай плошчы PN-пераходу для рэалізацыі пераўтварэння светлавой энергіі ў электрычную, а дыфузійная печ - гэта спецыяльнае абсталяванне для вытворчасці PN-пераходу сонечных элементаў.Трубчастая дыфузійная печ у асноўным складаецца з чатырох частак: верхняй і ніжняй частак кварцавай лодкі, камеры выхлапных газаў, часткі корпуса печы і часткі газавай шафы.Дыфузія звычайна выкарыстоўвае вадкі крыніца кіслароду фосфару ў якасці крыніцы дыфузіі.Пакладзеце крэмніевыя пласціны тыпу P у кварцавы кантэйнер трубчастай дыфузійнай печы і выкарыстоўвайце азот, каб прынесці кісларод фосфару ў кварцавы кантэйнер пры высокай тэмпературы 850-900 градусаў па Цэльсіі.Хларыд фосфару рэагуе з крэмніевай пласцінай з атрыманнем фосфару.атам.Праз пэўны прамежак часу атамы фосфару трапляюць у павярхоўны пласт крэмніевай пласціны з усіх бакоў і пранікаюць і дыфундуюць у крэмніевую пласціну праз зазоры паміж атамамі крэмнію, утвараючы межу паміж паўправадніком N-тыпу і P- тыпу паўправадніковы, гэта значыць PN-пераход.PN-пераход, атрыманы гэтым метадам, мае добрую аднастайнасць, нераўнамернасць супраціву ліста складае менш за 10%, а тэрмін службы нязначных носьбітаў можа быць больш за 10 мс.Выраб PN-пераходу - гэта самы асноўны і важны працэс у вытворчасці сонечных элементаў.Паколькі гэта адукацыя PN-пераходу, электроны і дзіркі не вяртаюцца на свае першапачатковыя месцы пасля працякання, так што ўтвараецца ток, і ток выцягваецца дротам, які з'яўляецца пастаянным.

4. Дефосфорилирование сілікатнага шкла

Гэты працэс выкарыстоўваецца ў працэсе вытворчасці сонечных элементаў.Шляхам хімічнага тручэння крамянёвая пласціна апускаецца ў раствор плавиковой кіслаты для атрымання хімічнай рэакцыі для атрымання растваральнага комплекснага злучэння гексафторкремневой кіслаты для выдалення дыфузійнай сістэмы.На паверхні крэмніевай пласціны пасля стыку ўтварыўся пласт фосфасілікатнага шкла.Падчас працэсу дыфузіі POCL3 рэагуе з O2, утвараючы P2O5, які асаджваецца на паверхні крэмніевай пласціны.P2O5 рэагуе з Si, утвараючы SiO2 і атамы фосфару. Такім чынам, на паверхні крэмніевай пласціны ўтвараецца пласт SiO2, які змяшчае фосфарныя элементы, які называецца фосфасілікатным шклом.Абсталяванне для выдалення фосфарнага сілікатнага шкла, як правіла, складаецца з асноўнага корпуса, ачышчальнага бака, сістэмы сервопривода, механічнай рукі, электрычнай сістэмы кіравання і аўтаматычнай сістэмы размеркавання кіслаты.Асноўнымі крыніцамі энергіі з'яўляюцца плавиковая кіслата, азот, сціснутае паветра, чыстая вада, цяпло выхлапнага ветру і сцёкавыя вады.Фтористоводородная кіслата растварае кремнезем, таму што плавиковая кіслата рэагуе з кремнеземом, утвараючы лятучы газ тетрафторид крэмнія.Калі фтористоводородная кіслата празмерная, тэтрафтарыд крэмнія, атрыманы ў выніку рэакцыі, будзе далей уступаць у рэакцыю з плавиковой кіслатой, утвараючы растваральны комплекс, гексафторкремневую кіслату.

1

5. Плазменнае тручэнне

Так як падчас працэсу дыфузіі, нават калі будзе прынята ўзаемная дыфузія, фосфар непазбежна будзе дыфундзіраваны па ўсіх паверхнях, уключаючы краю крэмніевай пласціны.Фотагенераваныя электроны, сабраныя на пярэднім баку PN-пераходу, будуць цячы ўздоўж краю, дзе фосфар дыфузіюе да тыльнага боку PN-пераходу, выклікаючы кароткае замыканне.Такім чынам, легіраваны крэмній вакол сонечнага элемента павінен быць вытраўлены, каб выдаліць PN-пераход на краі ячэйкі.Гэты працэс звычайна ажыццяўляецца з выкарыстаннем тэхнікі плазменнага тручэння.Плазменнае тручэнне знаходзіцца ў стане нізкага ціску, зыходныя малекулы рэактыўнага газу CF4 ўзбуджаюцца радыёчастотнай магутнасцю для генерацыі іянізацыі і адукацыі плазмы.Плазма складаецца з зараджаных электронаў і іёнаў.Пад уздзеяннем электронаў газ у рэакцыйнай камеры можа паглынаць энергію і ўтвараць вялікую колькасць актыўных груп у дадатак да пераўтварэння ў іёны.Актыўныя рэакцыйныя групы дасягаюць паверхні SiO2 за кошт дыфузіі або пад дзеяннем электрычнага поля, дзе яны ўступаюць у хімічную рэакцыю з паверхняй матэрыялу, які падлягае тручэння, і ўтвараюць лятучыя прадукты рэакцыі, якія аддзяляюцца ад паверхні матэрыялу тручэння, і адпампоўваюцца з паражніны вакуумнай сістэмай.

6. Антыблікавае пакрыццё

Адбівальная здольнасць паліраванай крэмніевай паверхні складае 35%.Для таго, каб паменшыць паверхневае адлюстраванне і палепшыць эфектыўнасць пераўтварэння ячэйкі, неабходна нанесці пласт антыадбівальнай плёнкі з нітрыду крэмнія.У прамысловай вытворчасці абсталяванне PECVD часта выкарыстоўваецца для падрыхтоўкі антыблікаўных плёнак.PECVD - гэта плазменнае ўзмоцненае хімічнае асаджэнне з пары.Яго тэхнічны прынцып заключаецца ў выкарыстанні нізкатэмпературнай плазмы ў якасці крыніцы энергіі, узор змяшчаецца на катодзе тлельнага разраду пад нізкім ціскам, тлеючы разрад выкарыстоўваецца для нагрэву ўзору да зададзенай тэмпературы, а затым адпаведнай колькасці уводзяцца рэактыўныя газы SiH4 і NH3.Пасля шэрагу хімічных рэакцый і плазменных рэакцый на паверхні ўзору ўтвараецца цвёрдацельная плёнка, гэта значыць плёнка нітрыду крэмнія.Увогуле, таўшчыня плёнкі, нанесенай гэтым метадам хімічнага асаджэння з паравой плазмы, складае каля 70 нм.Плёнкі такой таўшчыні валодаюць аптычнымі функцыямі.Выкарыстоўваючы прынцып тонкаплёнкавай інтэрферэнцыі, адлюстраванне святла можа быць значна паменшана, ток кароткага замыкання і выхад батарэі значна павялічваюцца, а эфектыўнасць таксама значна павышаецца.

7. трафарэтны друк

Пасля таго, як сонечны элемент прайшоў праз працэсы тэкстуравання, дыфузіі і PECVD, утварыўся PN-пераход, які можа генераваць ток пры асвятленні.Для таго, каб экспартаваць генераваны ток, неабходна зрабіць станоўчы і адмоўны электроды на паверхні батарэі.Ёсць шмат спосабаў вырабу электродаў, і трафарэтны друк з'яўляецца найбольш распаўсюджаным працэсам вытворчасці электродаў сонечных элементаў.Трафарэтны друк заключаецца ў друку загадзя зададзенага малюнка на падкладцы з дапамогай ціснення.Абсталяванне складаецца з трох частак: друк срэбра-алюмініевай пасты на задняй панэлі батарэі, друк алюмініевай пастай на задняй панэлі батарэі і друк срэбранай пастай на пярэдняй частцы батарэі.Яго прынцып працы: выкарыстоўвайце сетку шаблону экрана, каб пранікнуць у суспензію, ажыццявіць пэўны ціск на суспензійную частку экрана скрабком і адначасова рухацца да іншага канца экрана.Чарніла выціскаецца з сеткі графічнай часткі на падкладку з дапамогай ракеля пры яго руху.Дзякуючы глейкаму эфекту пасты адбітак фіксуецца ў пэўным дыяпазоне, і ракель заўсёды знаходзіцца ў лінейным кантакце з трафарэтнай друкаванай формай і падкладкай падчас друку, а лінія кантакту перамяшчаецца з рухам ракеля да завяршэння. ход друку.

8. хуткае спяканне

Сіліконавыя пласціны з трафарэтным друку нельга выкарыстоўваць непасрэдна.Яго трэба хутка спякаць у печы для спякання, каб выгараць злучнае з арганічнай смалы, пакідаючы амаль чыстыя сярэбраныя электроды, якія шчыльна прылягаюць да крэмніевай пласціны з-за дзеяння шкла.Калі тэмпература сярэбранага электрода і крышталічнага крэмнію дасягае эўтэктычнай тэмпературы, атамы крышталічнага крэмнію інтэгруюцца ў расплаўлены сярэбраны электродны матэрыял у пэўнай прапорцыі, утвараючы тым самым омічны кантакт верхняга і ніжняга электродаў і паляпшаючы разрыў ланцуга. напружанне і каэфіцыент напаўнення ячэйкі.Ключавым параметрам з'яўляецца тое, каб ён меў характарыстыкі супраціву, каб палепшыць эфектыўнасць пераўтварэння ячэйкі.

Печ для спякання дзеліцца на тры стадыі: папярэдняе спяканне, спяканне і астуджэнне.Мэтай стадыі папярэдняга спякання з'яўляецца раскладанне і спаленне палімернага злучнага ў суспензіі, і тэмпература на гэтай стадыі павольна павышаецца;на стадыі спякання розныя фізічныя і хімічныя рэакцыі завяршаюцца ў спеченном целе з фарміраваннем рэзістэнтнай плёнкавай структуры, што робіць яго сапраўды рэзістыўным., тэмпература дасягае піка на гэтай стадыі;на стадыі астуджэння і астуджэння шкло астуджаецца, зацвярдзее і зацвярдзее, так што структура рэзістыўнай плёнкі фіксавана прыліпае да падкладкі.

9. Перыферыйныя прылады

У працэсе вытворчасці клетак таксама неабходныя такія перыферыйныя сродкі, як электразабеспячэнне, электразабеспячэнне, водазабеспячэнне, дрэнаж, вентыляцыя, вакуум і спецыяльны пар.Абсталяванне супрацьпажарнай аховы і аховы навакольнага асяроддзя таксама асабліва важныя для забеспячэння бяспекі і ўстойлівага развіцця.Для вытворчай лініі сонечных элементаў з гадавой магутнасцю 50 МВт спажыванне энергіі толькі тэхналагічнага і энергетычнага абсталявання складае каля 1800 кВт.Аб'ём тэхналагічнай чыстай вады складае каля 15 тон у гадзіну, а патрабаванні да якасці вады адпавядаюць тэхнічнаму стандарту EW-1 кітайскай электроннай вады GB/T11446.1-1997.Аб'ём тэхналагічнай астуджальнай вады таксама складае каля 15 тон у гадзіну, памер часціц у якасці вады не павінен быць больш за 10 мкм, а тэмпература падачы вады павінна быць 15-20 °C.Аб'ём вакуумнага выхлапу складае каля 300 м3/ч.Пры гэтым патрабуецца яшчэ каля 20 кубаметраў ёмістасцяў для захоўвання азоту і 10 кубічных метраў кіслародных.З улікам каэфіцыента бяспекі спецыяльных газаў, такіх як сілан, неабходна таксама стварыць спецыяльнае газавае памяшканне, каб абсалютна забяспечыць бяспеку вытворчасці.Акрамя таго, вежы для спальвання сілану і ачышчальныя станцыі таксама з'яўляюцца неабходнымі аб'ектамі для вытворчасці клетак.


Час публікацыі: 30 мая 2022 г