Wie Solarzellen hergestellt werden: Die Maschinen hinter dem Panel

Veröffentlicht von OSD Redaktionsteam, Fabriktechniker mit 15 Jahren Erfahrung in Produktion und Vor-Ort-Service in Am beliebtesten, Branchennachrichten am 15. Dezember 2024

Kurze Antwort: Ein Straßenlaternenkäufer berührt diese Maschinen nie, aber die Zelllinie erklärt, warum sich zwei Panels mit dem gleichen Typenschild Watt im Feld unterschiedlich verhalten können.* Diese Seite geht die Linie von Barren zu sortierten Zellen, nennt die Maschine in jeder Phase und zeigt auf die Schritte, bei denen die Qualität tatsächlich entschieden wird.

Stufe 1-Ingot zum Wafer

Eine Multi-Draht-Schneidemaschine zieht Hochgeschwindigkeitsdrähte durch den Silizium-Ingot, während Schleifflüssigkeit Trümmer wegträgt. Sie schneidet Ingots in Wafer zwischen 150 und 200 Mikrometern dick. Dünnere Wafer bedeuten mehr Zellen pro Ingot und niedrigere Kosten pro Watt, aber sie brechen leichter in jedem Downstream-Schritt. Wenn der Preis eines Lieferanten zu gut aussieht, ist die Waferdicke einer der ersten Orte, an denen die Einsparung vorgenommen wird.

Phase 2-Aufräumen

Chemische und Ultraschallreinigung in einer Reihe von Tanks entfernt Schneidschlamm, Öl und Mörtelreste, dann geben Trocknungssysteme die Wafer auf dry. This Station sieht unglamourous. It entscheidet, ob die nächsten Filme kleben.

Stufe 3-Diffusion: Herstellung der P-N-Verbindung

Der Diffusionsofen führt Verunreinigungsatome bei hoher Temperatur in den Wafer ein. Diese dotierte Schicht verwandelt ein Stück Silizium in eine Diode mit einer Kreuzung, und an der Kreuzung beginnt die photoelektrische Umwandlung. Erhalten Sie hier ein falsches Profil und kein späterer Schritt kann die Zelle retten.

Schritt 4-Etching

Ein Plasmaätzer streift unerwünschtes Material von der Waferoberfläche, so dass sich das Elektrodenmuster bilden kann. Er isoliert auch die Zellkanten, was eine Zelle davon abhält, Strom an den Seiten zu verlieren. Die Originalseite klumpt die Antireflexbeschichtung mit diesem Schritt ein; Die Beschichtung selbst wird als nächstes in der PECVD-Station abgeschieden.

Stufe 5-Beschichtungen: der Effizienzhebel

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) erzeugt Plasma durch Hochfrequenzentladung und lagert Siliziumnitrid-und Siliziumoxidfilme auf dem Wafer ab. Diese Filme erfüllen zwei Aufgaben: Sie passivieren die Oberfläche, so dass Elektronen weniger rekombinieren, und sie schneiden die Reflexion ab, so dass mehr Licht in die Zelle eintritt. Von jeder Station auf der Linie hat dies den direktesten Einfluss auf die auf das Datenblatt aufgedruckte Effizienzzahl.

Stufe 6-Metallisierung: Sputtern und Siebdruck.

Magnetron-Sputtern verwendet magnetische und elektrische Felder, um Aluminium-und Silberfilme gleichmäßig abzulegen. Eine Siebdruckmaschine trägt dann leitfähige Silber-und Aluminiumpasten durch vorgefertigte Muster auf, um die vorderen Elektroden und das hintere Oberflächenfeld zu bilden. Die Genauigkeit der Druckplatzierung setzt den Serienwiderstand der Zelle ein, und der Serienwiderstand ist das, was Sie an einem heißen Nachmittag als Wärme statt als Strom empfinden.

Phase 7-Testen und Sortieren

Drei Instrumente schließen die Grenze:

Ein Minority Carrier Lifetime Tester misst , wie lange Carrier im Wafer überleben . Die Zahl spiegelt sowohl die Siliziumqualität als auch die Leistung des Diffusionsschritts wider .
Ein Vier-Sonden - Tester liest den spezifischen Widerstand und den Schichtwiderstand , der die Dotierungskonzentration und - gleichmäßigkeit über den Wafer verfolgt .
Ein Zellsortiergerät gruppiert Zellen nach Umwandlungswirkungsgrad , Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom .

Zellen , die nach ähnlicher Leistung gruppiert sind , werden zu Modulen mit geringem Fehlpaarungsverlust , und ein geringer Fehlpaarungsverlust ist es , der die Autonomie einer Batterie im achtzehnten Monat hält .

Utilities : Wasser und Gas

Ein reines Wassersystem liefert deionisiertes Wasser zur Reinigung und Lösungsvorbereitung , so dass Verunreinigungen niemals durch den Wasserhahn gelangen . Ein Gasversorgungssystem speichert , reinigt und liefert Stickstoff , Sauerstoff , Wasserstoff und Argon an die Diffusions - , Ätz - und Beschichtungsstationen . Förderbänder und Roboterarme bewegen Wafer zwischen den Stufen , um den menschlichen Kontakt und die menschliche Kontamination aus dem Prozess herauszuhalten .

Warum ein Straßenlaternenkäufer sich interessieren sollte

Ein Modul , das aus eng gebundenen Zellen besteht , liefert eine vorhersehbare Leistung ; eines , das aus einer breiten Palette von Behältern besteht , sieht am ersten Tag gut aus und enttäuscht bis zum zweiten Winter . Wenn ein Angebot weit unter dem Marktbereich liegt , ist der Sortierschritt normalerweise der Ort , an dem das Geld gespart wurde , und Sie erben den Unterschied als verlorene Autonomie .

Was diese Seite nicht abdeckt

Diese Seite deckt nur die Zelllinie ab . Sie deckt nicht die Modullaminierung , die Rahmenmontage oder den Flash-Test ab , den jedes fertige Modul durchläuft , und sie vergleicht keine Panel-Technologien - das ist hier . Um ein Panel-Array für ein bestimmtes Projekt zu dimensionieren , verwenden Sie unseren Solarpanel-Größenrechner oder starten Sie von unserer All-in - One-Solarstraßenlaternen - Linie , Wo jede einheit mit einer zellqualität geliefert wird , können wir dokumentieren .