太陽電池モジュールのパラメータと製造プロセス

太陽電池は単結晶セルと多結晶セルに分けられます。

分類

国内で使用されている太陽結晶シリコンセルは、サイズと単結晶によって分類できます。

単結晶125 * 125

単結晶156 * 156

多結晶156 * 156

単結晶150 * 150

単結晶103 * 103

多結晶125 * 125

関連コンポーネント

125 * 125単結晶

結晶シリコン太陽電池の優れた性能の紹介：

・高効率、低減衰、高信頼性。

・高度な拡散技術により、フィルム内の均一性が確保され、セル間のマッチング損失が減少します。

・高度な管状PECVDフィルム形成技術を使用して、バッテリーの表面を覆う濃い青色の窒化ケイ素反射防止フィルムは、緻密で均一で美しいです。

？高品質の金属ペーストを塗布して、電極とバックフィールドを作成します。バックフィールドの良好な導電性、はんだ付け性、および平坦性を保証します。

高精度のスクリーン印刷グラフィックにより、セルを簡単に自動的にはんだ付けできます。

156 * 156多結晶

結晶シリコン太陽電池の優れた性能の紹介：

125 * 125単結晶電池の優れた性能に加えて、以下の性能も利用できます。

高精度のスクリーン印刷グラフィックにより、セルを簡単に自動的にはんだ付けできます。

125単結晶

結晶シリコンソーラーモジュールの優れた性能の紹介：

・SF-PVコンポーネントは、さまざまなレベルの消費に対応できます

・高効率のシリコン太陽電池を使用する

・コンポーネントの公称電圧24 / 12VDC

・厚さ3.2mmの強化ガラス

・耐風性と雪圧を向上させるために、組み立てが簡単な耐久性のあるアルミニウムフレームを使用してください。

・コンポーネントのフレームは、冬の雨や雪の長期的な蓄積を排除するために排水用の漏れ穴が設計されており、フレームの氷結や変形を引き起こします。

・ケーブルはクイックコネクタを使用して組み立てられます

・顧客の要件を満たすためのパッケージング

・25年の耐用年数を保証します

156多結晶

結晶シリコン太陽電池モジュールの優れた性能：125個の単結晶による優れた性能

太陽電池の製造工程

太陽電池の製造工程は、シリコンウェーハ検査-表面テクスチャリングとピッキング-拡散接合-脱リンシリコンガラス-プラズマエッチングとピッキング-反射防止コーティング-スクリーン印刷-急速焼結などに分けられます。詳細は次のとおりです。

まず、シリコンウェーハの検査

シリコンウェーハは太陽電池シートのキャリアです。シリコンウェーハの品質は太陽電池シートの変換効率を直接決定するため、入ってくるシリコンウェーハを検出する必要があります。このプロセスは、主にシリコンウェーハのいくつかの技術的パラメータを測定するために使用されます。これらのパラメータには、主にシリコンウェーハの表面粗さ、少数寿命、抵抗率、P / Nタイプ、およびマイクロクラックが含まれます。装置は、自動ロードおよびアンロード、シリコンウェーハ伝送、システム統合、および4つの検出モジュールに分かれています。その中で、光起電ウェーハ検出器は、シリコンウェーハの表面の不均一性を検出し、同時に、シリコンウェーハのサイズおよび対角線などの外観パラメータを検出する。マイクロクラック検出モジュールは、シリコンウェーハの内部マイクロクラックを検出するために使用されます。オンラインテストモジュールの1つである検出モジュールは、主にシリコンウェーハの抵抗率とシリコンチップタイプをテストし、もう1つのモジュールはシリコンウェーハの少数キャリア寿命を検出するために使用されます。少数キャリアの寿命と抵抗率の検出を実行する前に、シリコンウェーハの対角線とマイクロクラックを検出し、損傷したシリコンウェーハを自動的に除去する必要があります。ウェーハ検査装置は、シートの自動ロード・アンロードが可能で、不良品を定位置に配置できるため、検出精度と効率が向上します。

第二に、カシミヤの表面

単結晶シリコンスエードは、シリコンの異方性エッチングによって調製されます。これは、シリコン表面の1平方センチメートルあたり数百万の四面体ピラミッド、つまりピラミッド構造を形成します。表面への入射光の多重反射と屈折により、光の吸収が増加し、バッテリーの短絡電流と変換効率が向上します。シリコンの異方性エッチング液は通常、熱アルカリ溶液であり、使用可能な塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、およびエチレンジアミンです。低温水酸化ナトリウム溶液のほとんどは、70〜85°Cの腐食温度でヒュームドシリコンを調製するために使用されます。均一なスエードを得るために、エタノールやイソプロパノールなどのアルコールを溶液中の錯化剤として添加する必要があります。シリコンの腐食を加速します。ベルベットの準備では、シリコンウェーハを最初に予備的な表面腐食にさらし、アルカリ性または酸性のエッチング液で約20〜25μmにエッチングし、波形の表面を一般的な化学洗浄にかける必要があります。表面処理されたシリコンウェーハは、汚染を防ぐために長期間水中に保管しないでください。また、できるだけ早く拡散させる必要があります。

第三に、拡散と結び目

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換するために広い面積のPN接合を必要とし、拡散炉は太陽電池のPN接合を製造するための特殊なデバイスです。管状拡散炉は、主に石英ボートの上部ダウンロード部分、排気ガス室、炉部分、ガスキャビネット部分の4つの部分で構成されています。拡散は一般に、拡散源としてオキシ塩化リンの液体源を使用します。 P型シリコンウエハーを管拡散炉の石英容器に入れ、オキシ塩化リンを850〜900℃の高温で石英容器に導入し、オキシ塩化リンとシリコンウエハーと反応させてリンを得る原子。一定時間後、リン原子は四方からシリコンウェーハの表層に入り、シリコン原子間の隙間を通ってシリコンウェーハの内部に拡散し、N型半導体とP型半導体、つまりPN接合。この方法で作成されたPN接合は均一性が高く、二乗抵抗は10％未満であり、少数寿命は10msを超える可能性があります。 PN接合の製造は、太陽電池製造における最も基本的かつ重要なプロセスです。 PN接合の形成であるため、電子と正孔は流れた後元の位置に戻らず、電流が形成され、電流は直流であるワイヤによって引き出されます。

第四に、脱リンガラス

このプロセスは太陽電池シートの製造プロセスで使用され、シリコンウェーハは化学エッチング法によってフッ化水素酸溶液に浸漬されて化学反応を生成し、可溶性の複合ヘキサフルオロケイ酸を形成して拡散系を除去します。接合後のシリコンウェーハの表面に形成されたホスホシリケートガラスの層。拡散プロセス中に、POCL3はO2と反応して、シリコンウェーハの表面に堆積したP2O5を形成します。 P2O5はSiと反応して、SiO2とリン原子を形成します。

このようにして、リンを含むSiO2の層がシリコンウェーハの表面に形成されます。これはホスホシリケートガラスと呼ばれます。リン-シリコーンガラスを除去するための装置は、一般に、本体、洗浄タンク、サーボ駆動システム、機械式アーム、電気制御システム、および自動酸分配システムで構成されています。主な動力源は、フッ化水素酸、窒素、圧縮空気、純水、および高温の排気風と廃水です。フッ化水素酸はシリカと反応して揮発性の四フッ化ケイ素ガスを形成するため、フッ化水素酸はシリカを溶解することができます。フッ化水素酸が過剰である場合、反応によって形成された四フッ化ケイ素はさらにフッ化水素酸と反応して、可溶性の錯体ヘキサフルオロケイ酸を形成する。

第五に、プラズマエッチング

拡散プロセスでは背中合わせの拡散も使用されるため、シリコンウェーハのエッジを含むすべての表面が必然的にリンで拡散します。 PN接合の前面に集められた光生成電子は、リンがPN接合の背面に拡散するエッジに沿って流れ、短絡を引き起こします。したがって、太陽電池の周囲にドープされたシリコンをエッチングして、セルの端にあるPN接合を除去する必要があります。このプロセスは通常、プラズマエッチング技術を使用して行われます。プラズマエッチングは低電圧下で行われ、反応ガスCF4の親分子はイオン化され、高周波電力の励起下でプラズマを形成します。プラズマは、帯電した電子とイオンで構成されています。電子の影響下で、反応チャンバー内のガスはエネルギーを吸収し、イオンに変換されることに加えて、多数の活性基を形成します。反応性基は、拡散または電界の作用によりSiO2の表面に到達し、そこでエッチングされる材料の表面と化学的に反応し、物体の表面から分離される揮発性の反応生成物を形成します。エッチングされ、真空システムによってキャビティに排出されます。

第六に、反射防止膜

研磨されたシリコン表面の反射率は35％です。表面反射を低減し、電池の変換効率を向上させるためには、窒化ケイ素反射防止膜を堆積する必要があります。工業生産では、反射防止フィルムはPECVD装置を使用して作成されることがよくあります。 PECVDは、プラズマ化学気相成長法です。その技術原理は、エネルギー源として低温プラズマを使用することであり、サンプルは低圧下でグロー放電のカソードに置かれ、サンプルはグロー放電によって所定の温度に加熱され、次に適切な量の反応ガスSiH4とNH3が導入されました。一連の化学反応とプラズマ反応により、サンプルの表面に固体膜、窒化ケイ素膜が形成されます。一般に、このプラズマ化学気相成長法によって堆積された膜は、約７０ｎｍの厚さを有する。この厚さのフィルムは光学的機能を持っています。薄膜干渉の原理を使用することにより、光の反射を大幅に減らすことができ、短絡電流とバッテリーの出力が大幅に増加し、効率も大幅に向上します。

セブン、スクリーン印刷

テクスチャリング、拡散、PECVDのプロセスの後、太陽電池はPN接合になり、照明下で電流を生成できます。発生する電流を引き出すためには、電池の表面に正極と負極を作る必要があります。電極を作る方法はたくさんありますが、現在、太陽電池電極を作るための最も一般的な製造プロセスはスクリーン印刷です。スクリーン印刷は、エンボス加工によって基板上に所定のパターンをエンボス加工することです。このデバイスは、バッテリーの背面に銀のアルミニウムペースト印刷、バッテリーの背面にアルミニウムペーストの印刷、バッテリーの前面に銀のペースト印刷で構成されています。動作原理は次のとおりです。メッシュパターンの一部を使用してスラリーを通過させ、スクリーンのもう一方の端に向かって移動しながら、スクレーパーによってスクリーンのスラリー部分に一定の圧力をかけます。インクは、移動中にドクターブレードによってパターン部分のメッシュから素材に押し出されます。スラリーの粘性作用により、印刷物は一定の範囲内に固定され、印刷中はスキージが常にスクリーンプレートと基板に直線的に接触し、ブレードの移動に伴って接触線が移動し、印刷が完了します。脳卒中。

8つの急速な焼結

スクリーン印刷されたシリコンウェーハは直接使用することはできず、有機樹脂バインダーを焼き払うために焼結炉で急速に焼結する必要があり、ガラス作用によりシリコンウェーハに付着したほぼ純粋な銀電極が残ります。銀電極と結晶シリコンが共晶温度に達すると、結晶シリコン原子が溶融銀電極材料に一定の比率で組み込まれ、それによって上下電極のオーミック接触を形成し、開回路電圧とバッテリーの充填率。重要なパラメータは、セルの変換効率を向上させるための抵抗特性を備えていることです。

焼結炉は、予備焼結、焼結、冷却の3つの段階に分かれています。予備焼結段階の目的は、スラリー中のポリマーバインダーを分解して燃焼させることです。この段階で、温度はゆっくりと上昇します。焼結段階では、焼結体内でさまざまな物理的および化学的反応が完了して抵抗膜構造が形成され、真の抵抗膜構造になります。この段階で、温度はピークに達します。冷却および冷却段階では、ガラスが冷却および固化され、抵抗膜構造が基板にしっかりと接着されます。

9つの周辺機器

バッテリーチップの製造工程では、電源、電源、給水、排水、HVAC、真空、特殊蒸気などの周辺設備も必要です。安全と持続可能な開発を確保するためには、防火設備と環境保護設備も重要です。 50MWの太陽電池生産ラインの年間生産能力、プロセスと電力設備の電力のみが約1800KWです。プロセスで使用される純水の量は1時間あたり約15トンであり、水質要件は中国電子グレード水GB /T11446.1-1997のEW-1技術基準を満たしています。プロセス冷却水の量も1時間あたり約15トンです。水の粒度は10ミクロンを超えてはならず、給水温度は15〜20 ° Cである必要があります。同時に、真空変位は約300M3 / H、約30立方メートルの窒素貯蔵タンクと10立方メートルです。酸素貯蔵タンクの必要です。シランなどの特殊ガスの安全率を考慮し、絶対的な生産安全を確保するために特殊な空気室を設置することも必要です。また、バッテリーシートの製造には、シラン燃焼塔や下水処理場なども必要な設備です。

注意の問題

太陽電池は、上部電極と下部電極のオーミック接触を形成しながら、1回の焼結のみを必要とする同時燃焼プロセスを使用します。銀ウエハー、銀アルミニウムペースト、アルミニウムペースト印刷シリコンウエハー、乾燥後、有機溶剤は完全に揮発し、フィルムは収縮して固体になり、シリコンウエハーに付着します。現時点では、金属電極材料層とシリコンと見なすことができます。ピースは互いに接触します。電極金属材料と半導体単結晶シリコンを共晶温度に加熱すると、単結晶シリコン原子が溶融合金電極材料に一定の比率で溶解します。単結晶シリコン原子を電極金属に溶解するプロセス全体は、通常は数秒で非常に高速です。溶解した単結晶シリコン原子の数は、合金の温度と電極材料の体積に依存します。焼結合金の温度が高いほど、電極金属材料の体積が大きくなり、溶解するシリコン原子の数が多くなります。この時の状態をクリスタルと呼びます。この時点で温度が下がると、電極金属の合金システムは冷却を開始して再結晶層を形成し、その時点で、電極金属材料に元々溶解していたシリコン原子が再び固体状態で結晶化されます。エピタキシャル層は、金属と結晶の接触界面で成長します。エピタキシャル層に元の結晶材料と同じ導電率タイプの不純物成分が十分に含まれている場合、合金化プロセスによってオーミック接触が形成されます。元の結晶材料の導電率タイプとは異なる不純物成分が結晶層に十分な量含まれている場合これにより、合金プロセスによってPN接合が形成されます。

一般的なメッシュベルト型焼結炉では、発熱体として熱線を使用し、主に熱伝導によりワークを加熱するため、急激な温度上昇ができません。放射線またはマイクロ波のみが物体を迅速に加熱でき、放射加熱には、経済的な使用、安全性と信頼性、および簡単な交換という利点があります。したがって、太陽電池焼結炉は基本的に赤外線石英ランプを主な発熱体として使用します。その設計では、次の3つの問題に注意を払う必要があります。

1、加熱管の構造

焼結部の温度スパイクを達成するために、十分な加熱力を短い炉空間に配置する必要があります。短波マニホールドと短波単管の2つの構成があり、線形電力密度は60kW / m2です。短波管はシングルパワーが高い（2本のシングルチューブを並列に相当）が、製造工程が複雑なため、石英ガラス管の品質が高く、製造コストはシングルの約2.5倍である。チューブ。そのため、実際の使用では、ほとんどの場合、1本のチューブが使用されます。

2.赤外線吸収分光法

赤外線放射エネルギーがワークピースに吸収される場合、最短時間で最も効率的に放射エネルギーを吸収するには、物質に固有の吸収スペクトルが発光スペクトルと一致する必要があります。したがって、選択した赤外線石英ランプも、焼結のさまざまな段階で異なります。乾燥セクションでは、中波管を使用して、有機溶媒と水の急速な蒸発における熱風加熱を支援する必要があります。予燃セクションでは、基板を十分に均一に予熱する必要があり、中波管は良好な赤外線放射と平衡を持っています。吸収および浸透能力は要件を満たしています。焼結セクションでは、基板は非常に短時間で共晶温度に到達する必要があり、これを行うことができるのは短波管だけです。

3.加熱管の固定方法

焼結部の温度は約850℃です。このとき、ランプの表面温度は1100℃に達し、石英管の使用限界に近づきます。細孔がわずかに過熱している場合、ランプはすぐに燃えます。ランプ管のリード線では、溶接線の金属片と石英ガラスが一緒にシールされているため、両者の熱膨張係数にばらつきがあります。温度が高すぎると、ストレスクラックが発生し、ランプが漏れる可能性があります。したがって、ランプを炉に取り付けて固定する方法は非常に重要です。図2は、炉内の赤外線チューブの固定方法を示しています。固定方法では、リード線部分の温度が高くなりすぎないように、ランプチューブのコールドエンドが炉壁から少なくとも80mm離れている必要があります。炉壁の取付穴径はランプ管より2〜3mm大きく、両側で固定されています。クランプは、炉に吊るされたチューブを保持します。

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