सौर पेशी

सौर पेशी क्रिस्टलीय सिलिकॉन आणि आकारहीन सिलिकॉनमध्ये विभागल्या जातात, त्यापैकी क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशी पुढे मोनोक्रिस्टलाइन पेशी आणि पॉलीक्रिस्टलाइन पेशींमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात;मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनची कार्यक्षमता क्रिस्टलीय सिलिकॉनपेक्षा वेगळी आहे.

वर्गीकरण:

चीनमध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या सौर क्रिस्टलीय सिलिकॉन पेशींमध्ये विभागले जाऊ शकते:

सिंगल क्रिस्टल १२५*१२५

सिंगल क्रिस्टल १५६*१५६

पॉलीक्रिस्टलाइन 156*156

सिंगल क्रिस्टल 150*150

सिंगल क्रिस्टल 103*103

पॉलीक्रिस्टलाइन 125*125

उत्पादन प्रक्रिया:

सोलर सेलची उत्पादन प्रक्रिया सिलिकॉन वेफर तपासणी - पृष्ठभाग टेक्सचरिंग आणि पिकलिंग - डिफ्यूजन जंक्शन - डिफॉस्फोरायझेशन सिलिकॉन ग्लास - प्लाझ्मा एचिंग आणि पिकलिंग - अँटी-रिफ्लेक्शन कोटिंग - स्क्रीन प्रिंटिंग - रॅपिड सिंटरिंग इत्यादीमध्ये विभागली गेली आहे. तपशील खालीलप्रमाणे आहेत:

1. सिलिकॉन वेफर तपासणी

सिलिकॉन वेफर्स हे सौर पेशींचे वाहक आहेत आणि सिलिकॉन वेफर्सची गुणवत्ता थेट सौर पेशींची रूपांतरण कार्यक्षमता ठरवते.म्हणून, येणाऱ्या सिलिकॉन वेफर्सची तपासणी करणे आवश्यक आहे.ही प्रक्रिया प्रामुख्याने सिलिकॉन वेफर्सच्या काही तांत्रिक पॅरामीटर्सच्या ऑनलाइन मोजमापासाठी वापरली जाते, या पॅरामीटर्समध्ये प्रामुख्याने वेफरच्या पृष्ठभागाची असमानता, अल्पसंख्याक वाहक जीवनकाळ, प्रतिरोधकता, P/N प्रकार आणि मायक्रोक्रॅक्स इत्यादींचा समावेश होतो. उपकरणांचा हा गट स्वयंचलित लोडिंग आणि अनलोडिंगमध्ये विभागलेला आहे. , सिलिकॉन वेफर ट्रान्सफर, सिस्टम इंटिग्रेशन भाग आणि चार डिटेक्शन मॉड्यूल्स.त्यापैकी, फोटोव्होल्टेइक सिलिकॉन वेफर डिटेक्टर सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागाची असमानता शोधतो आणि त्याच वेळी सिलिकॉन वेफरचा आकार आणि कर्ण यासारखे स्वरूप पॅरामीटर्स शोधतो;मायक्रो-क्रॅक डिटेक्शन मॉड्यूल सिलिकॉन वेफरच्या अंतर्गत सूक्ष्म-क्रॅक शोधण्यासाठी वापरले जाते;याव्यतिरिक्त, दोन डिटेक्शन मॉड्यूल्स आहेत, ऑनलाइन चाचणी मॉड्यूल्सपैकी एक मुख्यतः सिलिकॉन वेफर्स आणि सिलिकॉन वेफर्सच्या मोठ्या प्रमाणात प्रतिरोधकता तपासण्यासाठी वापरले जाते आणि दुसरे मॉड्यूल सिलिकॉन वेफर्सचे अल्पसंख्याक वाहक जीवनकाल शोधण्यासाठी वापरले जाते.अल्पसंख्याक वाहक आजीवन आणि प्रतिरोधकता शोधण्यापूर्वी, सिलिकॉन वेफरचे कर्ण आणि सूक्ष्म क्रॅक शोधणे आणि खराब झालेले सिलिकॉन वेफर स्वयंचलितपणे काढून टाकणे आवश्यक आहे.सिलिकॉन वेफर तपासणी उपकरणे आपोआप वेफर्स लोड आणि अनलोड करू शकतात आणि अयोग्य उत्पादने एका निश्चित स्थितीत ठेवू शकतात, ज्यामुळे तपासणीची अचूकता आणि कार्यक्षमता सुधारते.

2. पृष्ठभाग टेक्सचर

सिलिकॉनच्या प्रत्येक चौरस सेंटीमीटरच्या पृष्ठभागावर लाखो टेट्राहेड्रल पिरॅमिड, म्हणजेच पिरॅमिड स्ट्रक्चर्स तयार करण्यासाठी सिलिकॉनच्या अॅनिसोट्रॉपिक एचिंगचा वापर करून मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन टेक्सचर तयार करणे आहे.पृष्ठभागावरील घटना प्रकाशाचे एकाधिक परावर्तन आणि अपवर्तनामुळे, प्रकाशाचे शोषण वाढले आहे आणि बॅटरीची शॉर्ट सर्किट करंट आणि रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारली आहे.सिलिकॉनचे अॅनिसोट्रॉपिक एचिंग द्रावण हे सहसा गरम क्षारीय द्रावण असते.उपलब्ध अल्कली म्हणजे सोडियम हायड्रॉक्साईड, पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड, लिथियम हायड्रॉक्साईड आणि इथिलेनेडियामाइन.बहुतेक कोकराचे न कमावलेले कातडे सिलिकॉन सोडियम हायड्रॉक्साईडचे स्वस्त पातळ द्रावण वापरून तयार केले जाते, ज्याचे प्रमाण सुमारे 1% असते आणि नक्षीचे तापमान 70-85 डिग्री सेल्सियस असते.एकसमान कोकराचे न कमावलेले कातडे मिळविण्यासाठी, इथेनॉल आणि आयसोप्रोपॅनॉलसारखे अल्कोहोल देखील सिलिकॉनच्या गंजला गती देण्यासाठी जटिल घटक म्हणून द्रावणात जोडले पाहिजेत.कोकराचे न कमावलेले कातडे तयार करण्यापूर्वी, सिलिकॉन वेफरला पृष्ठभागावर प्राथमिक नक्षीकाम करणे आवश्यक आहे आणि सुमारे 20-25 μm क्षारीय किंवा अम्लीय कोरीव द्रावणाने कोरलेले आहे.साबर कोरल्यानंतर, सामान्य रासायनिक स्वच्छता केली जाते.दूषित होऊ नये म्हणून पृष्ठभागावर तयार केलेले सिलिकॉन वेफर्स पाण्यात जास्त काळ साठवून ठेवू नयेत आणि शक्य तितक्या लवकर विसर्जित केले पाहिजेत.

3. प्रसार गाठ

सौर पेशींना प्रकाश ऊर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर होण्यासाठी मोठ्या क्षेत्राच्या PN जंक्शनची आवश्यकता असते आणि सौर पेशींच्या PN जंक्शनच्या निर्मितीसाठी प्रसार भट्टी हे एक विशेष उपकरण आहे.ट्यूबलर डिफ्यूजन फर्नेसमध्ये प्रामुख्याने चार भाग असतात: क्वार्ट्ज बोटचे वरचे आणि खालचे भाग, एक्झॉस्ट गॅस चेंबर, भट्टीचा मुख्य भाग आणि गॅस कॅबिनेटचा भाग.डिफ्यूजनमध्ये सामान्यतः फॉस्फरस ऑक्सिक्लोराईड द्रव स्त्रोताचा प्रसार स्त्रोत म्हणून वापर केला जातो.ट्यूबलर डिफ्यूजन फर्नेसच्या क्वार्ट्ज कंटेनरमध्ये पी-टाइप सिलिकॉन वेफर ठेवा आणि 850-900 डिग्री सेल्सिअस उच्च तापमानात क्वार्ट्ज कंटेनरमध्ये फॉस्फरस ऑक्सिक्लोराईड आणण्यासाठी नायट्रोजन वापरा.फॉस्फरस ऑक्सिक्लोराईड फॉस्फरस मिळविण्यासाठी सिलिकॉन वेफरशी प्रतिक्रिया देते.अणूठराविक कालावधीनंतर, फॉस्फरसचे अणू चहुबाजूंनी सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागाच्या थरात प्रवेश करतात आणि सिलिकॉन अणूंमधील अंतरांमधून सिलिकॉन वेफरमध्ये प्रवेश करतात आणि पसरतात, ज्यामुळे N-प्रकार अर्धसंवाहक आणि P- यांच्यातील इंटरफेस तयार होतो. सेमीकंडक्टर टाइप करा, म्हणजेच पीएन जंक्शन.या पद्धतीद्वारे उत्पादित PN जंक्शनमध्ये चांगली एकसमानता आहे, शीटच्या प्रतिकाराची गैर-एकरूपता 10% पेक्षा कमी आहे आणि अल्पसंख्याक वाहक जीवनकाळ 10ms पेक्षा जास्त असू शकते.पीएन जंक्शनचे फॅब्रिकेशन ही सौर सेल उत्पादनातील सर्वात मूलभूत आणि गंभीर प्रक्रिया आहे.कारण हे PN जंक्शनची निर्मिती आहे, इलेक्ट्रॉन आणि छिद्र वाहून गेल्यानंतर त्यांच्या मूळ जागी परत येत नाहीत, ज्यामुळे एक विद्युतप्रवाह तयार होतो आणि विद्युत प्रवाह तारेद्वारे काढला जातो, जो थेट प्रवाह असतो.

4. डिफॉस्फोरिलेशन सिलिकेट ग्लास

ही प्रक्रिया सौर पेशींच्या निर्मिती प्रक्रियेत वापरली जाते.रासायनिक कोरीव काम करून, सिलिकॉन वेफरला हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडच्या द्रावणात बुडवून रासायनिक प्रतिक्रिया निर्माण केली जाते ज्यामुळे विरघळणारी जटिल संयुगे हेक्साफ्लोरोसिलिक ऍसिड तयार होते ज्यामुळे प्रसार प्रणाली काढून टाकली जाते.जंक्शन नंतर सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागावर फॉस्फोसिलिकेट काचेचा थर तयार होतो.प्रसरण प्रक्रियेदरम्यान, POCL3 O2 शी प्रतिक्रिया देऊन P2O5 तयार करते जे सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागावर जमा होते.P2O5 SiO2 आणि फॉस्फरस अणू निर्माण करण्यासाठी Si सोबत प्रतिक्रिया देतो, अशा प्रकारे, सिलिकॉन वेफरच्या पृष्ठभागावर फॉस्फरस घटक असलेल्या SiO2 चा एक थर तयार होतो, ज्याला फॉस्फोसिलिकेट ग्लास म्हणतात.फॉस्फरस सिलिकेट ग्लास काढण्यासाठी उपकरणे साधारणपणे मुख्य भाग, साफसफाईची टाकी, सर्वो ड्राइव्ह प्रणाली, यांत्रिक हात, विद्युत नियंत्रण प्रणाली आणि स्वयंचलित ऍसिड वितरण प्रणाली बनलेली असतात.हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड, नायट्रोजन, संकुचित हवा, शुद्ध पाणी, उष्णता वाहणारे वारा आणि कचरा पाणी हे मुख्य उर्जा स्त्रोत आहेत.हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड सिलिका विरघळते कारण हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड सिलिकाशी प्रतिक्रिया करून अस्थिर सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड वायू तयार करते.जर हायड्रोफ्लोरिक आम्ल जास्त असेल, तर अभिक्रियाने तयार होणारे सिलिकॉन टेट्राफ्लोराइड हायड्रोफ्लोरिक आम्लावर विरघळणारे कॉम्प्लेक्स, हेक्साफ्लोरोसिलिक आम्ल तयार करेल.

5. प्लाझ्मा एचिंग

प्रसरण प्रक्रियेदरम्यान, जरी मागे-पुढे प्रसरणाचा अवलंब केला गेला तरीही, फॉस्फरस अपरिहार्यपणे सिलिकॉन वेफरच्या कडांसह सर्व पृष्ठभागावर पसरला जाईल.PN जंक्शनच्या पुढच्या बाजूला गोळा केलेले फोटोजनरेट केलेले इलेक्ट्रॉन काठाच्या बाजूने वाहतील जेथे फॉस्फरस PN जंक्शनच्या मागील बाजूस पसरला आहे, ज्यामुळे शॉर्ट सर्किट होते.म्हणून, सेलच्या काठावरील पीएन जंक्शन काढण्यासाठी सौर सेलभोवती डोप केलेले सिलिकॉन कोरणे आवश्यक आहे.ही प्रक्रिया सहसा प्लाझ्मा एचिंग तंत्र वापरून केली जाते.प्लाझ्मा एचिंग कमी दाबाच्या स्थितीत आहे, प्रतिक्रियाशील वायू CF4 चे मूळ रेणू आयनीकरण तयार करण्यासाठी आणि प्लाझ्मा तयार करण्यासाठी रेडिओ फ्रिक्वेन्सी पॉवरद्वारे उत्साहित आहेत.प्लाझ्मा चार्ज केलेले इलेक्ट्रॉन आणि आयन बनलेले आहे.इलेक्ट्रॉनच्या प्रभावाखाली, प्रतिक्रिया कक्षातील वायू ऊर्जा शोषून घेऊ शकतो आणि आयनमध्ये रूपांतरित होण्याव्यतिरिक्त मोठ्या संख्येने सक्रिय गट तयार करू शकतो.सक्रिय प्रतिक्रियाशील गट प्रसारामुळे किंवा विद्युत क्षेत्राच्या कृतीमुळे SiO2 च्या पृष्ठभागावर पोहोचतात, जेथे ते कोरलेल्या सामग्रीच्या पृष्ठभागावर रासायनिक प्रतिक्रिया देतात आणि अस्थिर प्रतिक्रिया उत्पादने तयार करतात जे सामग्रीच्या पृष्ठभागापासून वेगळे होतात. खोदलेले, आणि व्हॅक्यूम प्रणालीद्वारे पोकळीतून बाहेर पंप केले जाते.

6. अँटी-रिफ्लेक्शन कोटिंग

पॉलिश सिलिकॉन पृष्ठभागाची परावर्तकता 35% आहे.पृष्ठभागाचे प्रतिबिंब कमी करण्यासाठी आणि सेलची रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सिलिकॉन नायट्राइड अँटी-रिफ्लेक्शन फिल्मचा थर जमा करणे आवश्यक आहे.औद्योगिक उत्पादनात, पीईसीव्हीडी उपकरणे बहुधा अँटी-रिफ्लेक्शन फिल्म तयार करण्यासाठी वापरली जातात.PECVD हे प्लाझ्मा वर्धित रासायनिक वाष्प साठा आहे.कमी-तापमानाचा प्लाझ्मा उर्जा स्त्रोत म्हणून वापरणे हे त्याचे तांत्रिक तत्त्व आहे, नमुना कमी दाबाखाली ग्लो डिस्चार्जच्या कॅथोडवर ठेवला जातो, ग्लो डिस्चार्ज नमुना पूर्वनिर्धारित तापमानापर्यंत गरम करण्यासाठी वापरला जातो आणि नंतर योग्य प्रमाणात प्रतिक्रियाशील वायू SiH4 आणि NH3 सादर केले जातात.रासायनिक अभिक्रिया आणि प्लाझ्मा अभिक्रियांच्या मालिकेनंतर, नमुन्याच्या पृष्ठभागावर सॉलिड-स्टेट फिल्म, म्हणजेच सिलिकॉन नायट्राइड फिल्म तयार होते.सर्वसाधारणपणे, या प्लाझ्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प जमा करण्याच्या पद्धतीद्वारे जमा केलेल्या फिल्मची जाडी सुमारे 70 एनएम असते.या जाडीच्या चित्रपटांमध्ये ऑप्टिकल कार्यक्षमता असते.पातळ फिल्म हस्तक्षेपाच्या तत्त्वाचा वापर करून, प्रकाशाचे परावर्तन मोठ्या प्रमाणात कमी केले जाऊ शकते, शॉर्ट-सर्किट करंट आणि बॅटरीचे आउटपुट मोठ्या प्रमाणात वाढले आहे आणि कार्यक्षमता देखील मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे.

7. स्क्रीन प्रिंटिंग

सोलर सेल टेक्सचरिंग, डिफ्यूजन आणि PECVD च्या प्रक्रियेतून गेल्यानंतर, PN जंक्शन तयार केले गेले आहे, जे प्रदीपन अंतर्गत विद्युत् प्रवाह निर्माण करू शकते.व्युत्पन्न करंट निर्यात करण्यासाठी, बॅटरीच्या पृष्ठभागावर सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड तयार करणे आवश्यक आहे.इलेक्ट्रोड बनवण्याचे अनेक मार्ग आहेत आणि सोलर सेल इलेक्ट्रोड बनवण्यासाठी स्क्रीन प्रिंटिंग ही सर्वात सामान्य उत्पादन प्रक्रिया आहे.स्क्रीन प्रिंटिंग म्हणजे एम्बॉसिंगद्वारे सब्सट्रेटवर पूर्वनिर्धारित नमुना मुद्रित करणे.उपकरणामध्ये तीन भाग असतात: बॅटरीच्या मागील बाजूस सिल्व्हर-अॅल्युमिनियम पेस्ट प्रिंटिंग, बॅटरीच्या मागील बाजूस अॅल्युमिनियम पेस्ट प्रिंटिंग आणि बॅटरीच्या पुढील बाजूस सिल्व्हर-पेस्ट प्रिंटिंग.त्याचे कार्य तत्त्व आहे: स्लरीमध्ये प्रवेश करण्यासाठी स्क्रीन पॅटर्नची जाळी वापरा, स्क्रीनच्या स्लरी भागावर स्क्रॅपरसह विशिष्ट दाब लावा आणि त्याच वेळी स्क्रीनच्या दुसऱ्या टोकाकडे जा.ग्राफिक भागाच्या जाळीतून स्क्वीजीद्वारे सब्सट्रेटवर शाई पिळून जाते.पेस्टच्या चिकट प्रभावामुळे, ठसा एका विशिष्ट मर्यादेत निश्चित केला जातो आणि छपाई दरम्यान स्क्वीजी नेहमी स्क्रीन प्रिंटिंग प्लेट आणि सब्सट्रेटच्या रेखीय संपर्कात असते आणि स्क्वीजीच्या हालचालीसह संपर्क रेषा पूर्ण होते. मुद्रण स्ट्रोक.

8. जलद सिंटरिंग

स्क्रीन-प्रिंट केलेले सिलिकॉन वेफर थेट वापरले जाऊ शकत नाही.काचेच्या कृतीमुळे सिलिकॉन वेफरला जवळून चिकटलेले जवळजवळ शुद्ध चांदीचे इलेक्ट्रोड सोडून सेंद्रिय राळ बाईंडर जाळून टाकण्यासाठी ते त्वरित सिंटरिंग भट्टीत सिंटर करणे आवश्यक आहे.जेव्हा सिल्व्हर इलेक्ट्रोड आणि क्रिस्टलीय सिलिकॉनचे तापमान युटेक्टिक तापमानापर्यंत पोहोचते, तेव्हा क्रिस्टलीय सिलिकॉन अणू वितळलेल्या चांदीच्या इलेक्ट्रोड सामग्रीमध्ये एका विशिष्ट प्रमाणात एकत्रित केले जातात, ज्यामुळे वरच्या आणि खालच्या इलेक्ट्रोडचा ओमिक संपर्क तयार होतो आणि ओपन सर्किटमध्ये सुधारणा होते. सेलचा व्होल्टेज आणि फिलिंग फॅक्टर.मुख्य पॅरामीटर म्हणजे सेलची रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी प्रतिकार वैशिष्ट्ये असणे.

सिंटरिंग फर्नेस तीन टप्प्यात विभागली गेली आहे: प्री-सिंटरिंग, सिंटरिंग आणि कूलिंग.प्री-सिंटरिंग स्टेजचा उद्देश स्लरीमध्ये पॉलिमर बाईंडरचे विघटन आणि बर्न करणे आहे आणि या टप्प्यावर तापमान हळूहळू वाढते;सिंटरिंग अवस्थेत, सिंटर केलेल्या शरीरात विविध भौतिक आणि रासायनिक अभिक्रिया पूर्ण होऊन एक प्रतिरोधक फिल्म संरचना तयार होते, ज्यामुळे ते खरोखर प्रतिरोधक बनते., या टप्प्यात तापमान शिखरावर पोहोचते;कूलिंग आणि कूलिंग स्टेजमध्ये, काच थंड, कडक आणि घट्ट केला जातो, ज्यामुळे प्रतिरोधक फिल्म संरचना निश्चितपणे सब्सट्रेटला चिकटलेली असते.

9. परिधीय

सेल उत्पादन प्रक्रियेत, वीज पुरवठा, वीज, पाणी पुरवठा, ड्रेनेज, एचव्हीएसी, व्हॅक्यूम आणि विशेष स्टीम यासारख्या परिधीय सुविधा देखील आवश्यक आहेत.सुरक्षितता आणि शाश्वत विकास सुनिश्चित करण्यासाठी अग्नि सुरक्षा आणि पर्यावरण संरक्षण उपकरणे देखील विशेषतः महत्त्वपूर्ण आहेत.50MW च्या वार्षिक आउटपुटसह सौर सेल उत्पादन लाइनसाठी, प्रक्रिया आणि उर्जा उपकरणांचा वीज वापर सुमारे 1800KW आहे.प्रक्रिया शुद्ध पाण्याचे प्रमाण सुमारे 15 टन प्रति तास आहे आणि पाण्याच्या गुणवत्तेची आवश्यकता चीनच्या इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड वॉटर GB/T11446.1-1997 च्या EW-1 तांत्रिक मानकांची पूर्तता करते.प्रक्रिया थंड पाण्याचे प्रमाण देखील सुमारे 15 टन प्रति तास आहे, पाण्याच्या गुणवत्तेतील कणांचा आकार 10 मायक्रॉनपेक्षा जास्त नसावा आणि पाणीपुरवठा तापमान 15-20 डिग्री सेल्सियस असावे.व्हॅक्यूम एक्झॉस्ट व्हॉल्यूम सुमारे 300M3/H आहे.त्याच वेळी, सुमारे 20 घनमीटर नायट्रोजन साठवण टाक्या आणि 10 घनमीटर ऑक्सिजन साठवण टाक्या देखील आवश्यक आहेत.सिलेन सारख्या विशेष वायूंच्या सुरक्षिततेचे घटक विचारात घेऊन, उत्पादन सुरक्षितता पूर्णपणे सुनिश्चित करण्यासाठी एक विशेष गॅस कक्ष स्थापित करणे देखील आवश्यक आहे.याव्यतिरिक्त, सेल उत्पादनासाठी सिलेन दहन टॉवर आणि सांडपाणी प्रक्रिया केंद्रे देखील आवश्यक सुविधा आहेत.