Cómo se hacen las células solares: las máquinas detrás del panel

Etapa 1-Ingot a la oblea

Una máquina de corte de hilos múltiples dibuja cables de alta velocidad a través del lingote de silicio mientras el fluido de molienda se lleva los desechos. Corta lingotes en obleas de entre 150 y 200 micrómetros de espesor. Las obleas más delgadas significan más células por lingote y un menor costo por vatio, pero se rompen más fácilmente en cada paso descendente. Cuando el precio de un proveedor se ve demasiado bueno, el grosor de la oblea es uno de los primeros lugares donde se toma el ahorro.

Etapa 2-Limpieza

La limpieza química y ultrasónica en una serie de tanques elimina la lechada de corte, el aceite y los residuos de mortero, luego los sistemas de secado entregan la oblea en seca.Esta estación no tiene un aspecto glamuroso.Decide si las próximas películas se adhieren.

Etapa 3-Difusión: hacer la unión P-N

El horno de difusión introduce átomos de impureza en la oblea a alta temperatura.Esa capa dopada es lo que convierte una pieza de silicio en un diodo con una unión, y la unión es donde comienza la conversión fotoeléctrica. Obtener el perfil equivocado aquí y ningún paso posterior puede rescatar la célula.

Etapa 4-Etching

Un grabador de plasma tira el material no deseado de la superficie de la oblea para que se pueda formar el patrón de electrodos. También aísla los bordes de la célula, que es lo que evita que una célula se escape corriente alrededor de los costos.La página original agrupa el recubrimiento antirreflectante con este paso; el recubrimiento en sí se deposita a continuación, en la estación PECVD.

Etapa 5-Recubrimientos: la palanca de la eficiencia

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) genera plasma por descarga de radiofrecuencia y deposita películas de nitruro de silicio y óxido de silicio en la oblea.Esas películas hacen dos trabajos: pasivan la superficie para que los electrones se recombinen menos, y cortan la reflexión para que entre más luz en la celda. De todas las estaciones de la línea, esta es la que tiene el efecto más directo en el número de eficiencia impreso en la hoja de datos.

Etapa 6-Metalización: pulverización y serigrafía

La pulverización magnetrónica utiliza campos magnéticos y eléctricos para colocar películas de aluminio y plata uniformemente. Una máquina de serigrafía aplica pasta conductora de plata y aluminio a través de patrones prediseñados para formar los electrodos frontales y el campo de superficie posterior. La precisión de la colocación de la impresión establece la resistencia en serie de la célula, y la resistencia en serie es lo que se siente como calor en lugar de corriente en una tarde calurosa.

Etapa 7-Prueba y clasificación

Tres instrumentos cierran la línea:

• Un probador de vida útil de portadores minoritarios mide cuánto tiempo sobreviven los portadores en la oblea . El número refleja tanto la calidad del silicio como lo bien que el paso de difusión hizo su trabajo .
• Un probador de cuatro sondas lee la resistividad y la resistencia de la lámina , que rastrea la concentración de dopaje y la uniformidad en toda la oblea .
• Un instrumento de clasificación de celdas agrupa las celdas por eficiencia de conversión , voltaje de circuito abierto y corriente de cortocircuito .

Las células agrupadas por un rendimiento similar se convierten en módulos con baja pérdida de desajuste , y la baja pérdida de desajuste es lo que hace que las matemáticas de autonomía de una batería se mantengan en el mes dieciocho .

Utilidades : agua y gas

Un sistema de agua pura suministra agua desionizada para la limpieza y preparación de soluciones para que las impurezas nunca entren por el grifo . Un sistema de suministro de gas almacena , purifica y suministra nitrógeno , oxígeno , hidrógeno y argón a las estaciones de difusión , grabado y recubrimiento . Las cintas transportadoras y los brazos robóticos mueven las obleas entre las etapas para mantener el contacto humano y la contaminación humana fuera del proceso .

Por qué un comprador de farolas debería preocuparse

El precio del panel rastrea de qué contenedor de clasificación provienen las celdas . Un módulo construido a partir de celdas bien agrupadas ofrece un resultado predecible ; uno construido a partir de una amplia variedad de contenedores se ve bien el primer día y decepciona para el segundo invierno . Si una cotización cae muy por debajo del rango del mercado , el paso de clasificación es generalmente donde se ahorró el dinero , y hereda la diferencia como pérdida de autonomía .

Lo que no cubre esta página

Esta página cubre solo la línea de celdas . No cubre la laminación de módulos , el ensamblaje de marcos o la prueba de flash por la que pasa cada módulo terminado , y no compara las tecnologías de paneles , es decir , aquí . Para dimensionar una matriz de paneles para un proyecto específico , use nuestra calculadora de tamaño de paneles solares , o comience desde nuestra línea farolas solares todo en uno , donde cada unidad se envía con un grado de celda que podemos documentar .