Күн клеткалары

Күн клеткалары кристаллдык кремний жана аморфтук кремний болуп бөлүнөт, алардын арасында кристаллдык кремний клеткалары дагы монокристаллдык клеткаларга жана поликристаллдык клеткаларга бөлүнөт;монокристалл кремнийдин эффективдүүлүгү кристаллдык кремнийдикинен айырмаланат.

Классификация:

Кытайда көп колдонулган күн кристаллдык кремний клеткаларды бөлүүгө болот:

Монокристалл 125*125

Монокристалл 156*156

Поликристалл 156*156

Жалгыз кристалл 150*150

Монокристалл 103*103

Поликристалдуу 125*125

Өндүрүш процесси:

Күн батареяларын өндүрүү процесси кремний пластинкасын текшерүүгө бөлүнөт – беттик текстуралоо жана пилинг – диффузиялык түйүн – кремний айнексин дефосфоризациялоо – плазмалык оюу жана пилинг – чагылууга каршы каптоо – экранды басып чыгаруу – Тез агломерация жана башкалар. Деталдары төмөнкүдөй:

1. Кремний пластинкасын текшерүү

Кремний пластиналары күн батареяларынын ташыгычтары болуп саналат, ал эми кремний пластинкаларынын сапаты күн батареяларынын конверсиялык натыйжалуулугун түздөн-түз аныктайт.Ошондуктан, келип жаткан кремний пластиналарды текшерүү зарыл.Бул процесс негизинен кремний пластинкаларынын кээ бир техникалык параметрлерин онлайн өлчөө үчүн колдонулат, бул параметрлерге негизинен пластинка бетинин тегиз эместиги, азчылыкты ташуучунун иштөө мөөнөтү, каршылык, P/N түрү жана микрожарыктар ж.б.у.с. Бул жабдуулар тобу автоматтык жүктөө жана түшүрүү болуп бөлүнөт. , кремний пластина өткөрүп берүү, система интеграция бөлүгү жана төрт аныктоо модулдары.Алардын ичинен фотоэлектрдик кремний пластинкасынын детектору кремний пластинкасынын бетинин тегиз эместигин аныктайт жана бир эле учурда кремний пластинкасынын өлчөмү жана диагоналы сыяктуу көрүнүштүн параметрлерин аныктайт;микро жаракаларды аныктоо модулу кремний пластинкасынын ички микро жаракаларын аныктоо үчүн колдонулат;Мындан тышкары, эки Detection модулу бар, онлайн тест модулдарынын бири негизинен кремний пластинкаларынын жапырт каршылыгын жана кремний пластинкаларынын түрүн текшерүү үчүн колдонулат, ал эми экинчи модулу кремний пластинкаларынын азчылыкты алып жүрүү мөөнөтүн аныктоо үчүн колдонулат.Азчылыкты алып жүрүүчүнүн иштөө мөөнөтүн жана каршылыгын аныктоодон мурун, кремний пластинкасынын диагоналдык жана микро жаракаларын аныктоо жана бузулган кремний пластинасын автоматтык түрдө алып салуу керек.Кремний пластинкасын текшерүүчү жабдуу пластинкаларды автоматтык түрдө жүктөй жана түшүрө алат жана квалификациясы жок продукцияны туруктуу абалда жайгаштыра алат, ошону менен текшерүүнүн тактыгын жана натыйжалуулугун жогорулатат.

2. Бети текстураланган

Монокристаллдуу кремний текстурасын даярдоо кремнийдин ар бир чарчы сантиметринин бетинде миллиондогон тетраэдрдик пирамидаларды, башкача айтканда пирамидалык структураларды түзүү үчүн кремнийдин анизотроптук оюусун колдонуу болуп саналат.Жер бетине түшкөн жарыктын көп жолу чагылышынын жана сынышынын эсебинен жарыктын жутулушу жогорулап, батареянын кыска туташуу токунун жана конверсиянын эффективдүүлүгү жакшырат.Кремнийдин анизотроптук эритме эритмеси, адатта, ысык щелочтук эритме болуп саналат.Жеткиликтүү щелочтор натрий гидроксиди, калий гидроксиди, литий гидроксиди жана этилендиамин.Замша кремнийинин көбү болжол менен 1% концентрациядагы натрий гидроксидинин арзан суюлтулган эритмесин колдонуу менен даярдалат, ал эми оюу температурасы 70-85 °C.Бир калыпта замша алуу үчүн кремнийдин коррозиясын тездетүү үчүн эритмеге этанол жана изопропанол сыяктуу спирттер да кошулушу керек.Замша даярдалганга чейин кремний пластинкасынын бети алдын ала оюлуп, 20-25 мкмге жакын щелочтук же кычкылдык эритме менен оюлат.Замша оюлгандан кийин жалпы химиялык тазалоо жүргүзүлөт.Үстүнөн даярдалган кремний пластиналар булганбаш үчүн сууда көпкө сакталбашы керек жана мүмкүн болушунча тезирээк таралышы керек.

3. Диффузия түйүнү

Күн батареялары жарык энергиясын электр энергиясына айландыруу үчүн чоң аянтты PN түйүнүнө муктаж, ал эми диффузиялык меш күн батареяларынын PN түйүндөрүн өндүрүү үчүн атайын жабдуу болуп саналат.Түтүктүү диффузиялык меш негизинен төрт бөлүктөн турат: кварц кайыгынын үстүнкү жана төмөнкү бөлүктөрү, чыккан газ камерасы, мештин корпусунун бөлүгү жана газ шкафынын бөлүгү.Диффузия көбүнчө фосфор оксихлоридинин суюк булагын диффузия булагы катары колдонот.П-типтүү кремний пластинасын түтүкчөлүү диффузиялык мештин кварц идишине салыңыз жана азот менен оксихлоридди фосфорду кварц контейнерине 850-900 градус Цельсий жогорку температурада алып келиңиз.Фосфор оксихлориди кремний пластинкасы менен реакцияга кирип, фосфорду алат.атом.Белгилүү убакыттан кийин фосфор атомдору кремний пластинкасынын үстүнкү катмарына айланасынан кирип, кремний атомдорунун ортосундагы боштуктар аркылуу кремний пластинкасына кирип, диффузияланып, N-типтеги жарым өткөргүч менен P-тин ортосундагы интерфейсти түзүшөт. түрү жарым өткөргүч, башкача айтканда, PN түйүнү.Бул ыкма менен өндүрүлгөн PN түйүнү жакшы бирдейликке ээ, барактын каршылыгынын бирдей эместиги 10% дан аз, ал эми азчылыкты ташуучунун иштөө мөөнөтү 10 мсден көп болушу мүмкүн.PN түйүнүнүн жасалышы күн батареяларын өндүрүүдөгү эң негизги жана маанилүү процесс.Бул PN түйүнүнүн пайда болушу болгондуктан, электрондор жана тешиктер агып өткөндөн кийин баштапкы орундарына кайтып келбейт, ошондуктан ток пайда болуп, ток зым менен тартылат, ал түз ток болуп саналат.

4. Дефосфоризациялоочу силикат айнеги

Бул процесс күн батареяларын өндүрүү процессинде колдонулат.Химиялык оюу жолу менен кремний пластинкасы диффузиялык системаны алып салуу үчүн эрүүчү комплекстүү кошунду гексафторосилицик кислотасын пайда кылуу үчүн химиялык реакцияны өндүрүү үчүн фтор кислотасынын эритмесине чөмүлдү.Кошулгандан кийин кремний пластинкасынын бетинде фосфосиликат айнек катмары пайда болгон.Диффузия процессинде POCL3 O2 менен реакцияга кирип, кремний пластинкасынын бетинде сакталган P2O5 пайда болот.P2O5 Si менен реакцияга кирип, SiO2 жана фосфор атомдорун пайда кылат, Ошентип кремний пластинкасынын бетинде фосфор элементтерин камтыган SiO2 катмары пайда болот, ал фосфосиликат айнек деп аталат.phosphorous силикат айнек алып салуу үчүн жабдуулар жалпысынан негизги орган, тазалоочу танк, servo диск системасы, механикалык кол, электр башкаруу системасы жана автоматтык кислота бөлүштүрүү системасы турат.Негизги энергия булактары болуп фтор кислотасы, азот, кысылган аба, таза суу, жылуулукту бөлүп чыгарган шамал жана саркынды суулар саналат.Гидрофтор кислотасы кремнеземди эритет, анткени гидрофтор кислотасы кремний диоксиди менен реакцияга түшүп, учуучу кремний тетрафторид газын пайда кылат.Эгерде фторид кислотасы ашыкча болсо, реакциянын натыйжасында пайда болгон кремний тетрафториди фтор кислотасы менен андан ары реакцияга кирип, эрүүчү комплекс, гексафторосилицил кислотасын пайда кылат.

5. Плазмалык оюу

Диффузия процессинде арка-арка диффузия кабыл алынса да, фосфор сөзсүз түрдө бардык беттерге, анын ичинде кремний пластинкасынын четтерине да таралат.PN түйүнүнүн алдыңкы тарабында чогулган фотогенерацияланган электрондор фосфор PN түйүнүнүн арткы тарабына тараган чети боюнча агып, кыска туташууну пайда кылат.Ошондуктан, күн батареясынын айланасында кошулган кремнийди клетканын четиндеги PN түйүнүн алып салуу үчүн оюу керек.Бул жараян, адатта, плазмадан оюу ыкмаларын колдонуу менен жүзөгө ашырылат.Плазмадагы оюу төмөнкү басымда, CF4 реактивдүү газынын негизги молекулалары иондошуу жана плазманы пайда кылуу үчүн радио жыштыктын күчү менен толкунданышат.Плазма заряддалган электрондор менен иондордон турат.Электрондордун таасири астында реакция камерасындагы газ энергияны өзүнө сиңирип, ионго айлануудан тышкары көп сандагы активдүү топторду түзө алат.Активдүү реактивдүү топтор диффузиянын натыйжасында же электр талаасынын таасири астында SiO2 бетине жетип, ал жерде оюла турган материалдын бети менен химиялык реакцияга кирип, учуучу реакция продуктыларын түзүшөт оюлуп, вакуум системасы менен көңдөйдөн сыртка чыгарылат.

6. Чагылууга каршы каптоо

Жылмаланган кремний бетинин чагылуусу 35% түзөт.Беттик чагылдырууну азайтуу жана клетканын конверсия эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн кремний нитридинин чагылуусуна каршы пленканын катмарын салуу зарыл.Өнөр жай өндүрүшүндө PECVD жабдуулары көбүнчө чагылууга каршы пленкаларды даярдоо үчүн колдонулат.PECVD - плазмадагы химиялык буулардын чөктүрүлүшү.Анын техникалык принциби энергия булагы катары төмөнкү температурадагы плазманы колдонуу, үлгү төмөнкү басым астында жаркыраган разряддын катодуна жайгаштырылат, жаркыраган разряд үлгүнү алдын ала белгиленген температурага чейин жылытуу үчүн колдонулат, андан кийин тиешелүү өлчөмдө реактивдүү газдар SiH4 жана NH3 киргизилет.Бир катар химиялык реакциялардан жана плазма реакцияларынан кийин үлгүнүн бетинде катуу абалдагы пленка, башкача айтканда кремний нитридинин пленкасы пайда болот.Жалпысынан алганда, бул плазма менен күчөтүлгөн химиялык буу коюу ыкмасы менен депонирленген тасманын калыңдыгы болжол менен 70 нм.Мындай калыңдыктагы пленкалар оптикалык функцияга ээ.ичке пленка кийлигишүү принцибинин жардамы менен, жарык чагылдырылышы абдан кыскарышы мүмкүн, кыска туташуу ток жана батареянын чыгаруу абдан көбөйгөн, ошондой эле натыйжалуулугу да абдан жакшырды.

7. экран басып чыгаруу

Күн батареясы текстуралоо, диффузия жана PECVD процесстеринен өткөндөн кийин, жарыктандыруу астында ток пайда кыла турган PN түйүнү пайда болду.Түзүлгөн токту экспорттоо үчүн аккумулятордун бетине оң жана терс электроддорду жасоо керек.Электроддорду жасоонун көптөгөн жолдору бар жана экранды басып чыгаруу күн батареясынын электроддорун жасоо үчүн эң кеңири таралган өндүрүш процесси болуп саналат.Экран басып чыгаруу - бул рельефтин жардамы менен субстратка алдын ала белгиленген үлгүнү басып чыгаруу.Жабдуу үч бөлүктөн турат: аккумулятордун артындагы күмүш-алюминий пастасы, батареянын артындагы алюминий пастасы жана батареянын алдыңкы бетиндеги күмүш пастасы.Анын иштөө принциби: экрандын үлгүсүнүн торчосун пайдаланып, шламга кирип, экрандын шламды бөлүгүнө кыргыч менен белгилүү бир басым жасап, ошол эле учурда экрандын башка учуна карай жылыңыз.Сыя кыймылдап баратканда графикалык бөлүктүн торунан субстраттын үстүнө сыгып алынат.Пастанын илешкек таасиринен улам, из белгилүү бир диапазондо бекитилет, ал эми сүргүч басып чыгаруу учурунда ар дайым экрандык басып чыгаруу пластина жана субстрат менен сызыктуу байланышта болот, ал эми контакт сызыгы сүзгүчтүн кыймылы менен жылат. басып чыгаруу штрих.

8. тез агломерациялоо

Экранда басылган кремний пластинасын түздөн-түз колдонууга болбойт.Айнектин таасиринен кремний пластинкасына тыгыз жабышкан дээрлик таза күмүш электроддорду калтырып, органикалык чайыр бириктиргичти күйгүзүү үчүн аны агломерациялоочу меште тез агломерациялоо керек.Күмүш электроддун жана кристаллдык кремнийдин температурасы эвтектикалык температурага жеткенде, кристаллдык кремний атомдору эритилген күмүш электроддун материалына белгилүү бир пропорцияда кошулуп, ошону менен жогорку жана төмөнкү электроддордун омдук байланышын түзүшөт жана ачык схеманы жакшыртат. чыңалуу жана клетканын толтуруу фактору.Негизги параметр клетканын кайра натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн каршылык мүнөздөмөлөрү бар кылуу болуп саналат.

Агломерация меши үч этапка бөлүнөт: алдын ала агломерациялоо, агломерациялоо жана муздатуу.Агломерацияга чейинки этаптын максаты полимердик байланыштыргычты ыдыратуу жана күйгүзүү болуп саналат жана бул этапта температура жай көтөрүлөт;агломерация стадиясында агломерацияланган денеде ар кандай физикалык жана химиялык реакциялар аяктап, резистенттүү пленка структурасын түзүп, аны чындап каршылык көрсөтөт., температура бул этапта чокусуна жетет;муздатуу жана муздатуу стадиясында айнек муздатылып, катууланат жана катууланат, ошондуктан резистивдүү пленка структурасы субстратка бекем кармалат.

9. Перифериялык түзүлүштөр

Клеткаларды өндүрүү процессинде электр менен камсыздоо, электр энергиясы, суу менен камсыздоо, дренаж, HVAC, вакуум жана атайын буу сыяктуу перифериялык объектилер да талап кылынат.Өрттөн коргоо жана айлана-чөйрөнү коргоо жабдуулары да коопсуздукту жана туруктуу өнүгүүнү камсыз кылуу үчүн өзгөчө маанилүү.Жылдык кубаттуулугу 50 МВт болгон күн батареясын өндүрүү линиясы үчүн процесстин жана энергетикалык жабдуулардын электр керектөөсү 1800 кВтты түзөт.Процесс таза суунун көлөмү саатына болжол менен 15 тоннаны түзөт жана суунун сапаты боюнча талаптар Кытайдын электрондук класстагы GB/T11446.1-1997 суусунун EW-1 техникалык стандартына жооп берет.Технологиялык муздатуу суунун көлөмү да саатына болжол менен 15 тоннаны түзөт, суунун сапатындагы бөлүкчөлөрдүн өлчөмү 10 микрондон ашпоого тийиш, суу берүүнүн температурасы 15-20 °C болушу керек.Вакуумдук газдардын көлөмү болжол менен 300M3/h.Ошол эле учурда 20 кубометрге жакын азот сактоочу резервуарлар жана 10 кубометр кычкылтек сактоочу резервуарлар дагы талап кылынат.Силан сыяктуу атайын газдардын коопсуздук факторлорун эске алуу менен, өндүрүш коопсуздугун таптакыр камсыз кылуу үчүн атайын газ бөлмөсүн да түзүү зарыл.Мындан тышкары, силан күйүүчү мунаралар жана канализациялык тазалоо станциялары да клеткаларды өндүрүү үчүн зарыл объект болуп саналат.