Comment les cellules solaires sont fabriquées: les machines derrière le panneau

Étape 1-Ingot à wafer

Une trancheuse multifils dessine des fils à grande vitesse à travers le lingot de silicium tandis que le fluide de broyage emporte les débris. Il coupe les lingots en plaquettes entre 150 et 200 micromètres d'épaisseur. Les plaquettes plus minces signifient plus de cellules par lingot et un coût inférieur par watt, mais elles se cassent plus facilement à chaque étape en aval. Lorsque le prix d'un fournisseur semble trop bon, l'épaisseur de la plaquette est l'un des premiers endroits où l'économie est prise.

Étape 2-Nettoyage

Le nettoyage chimique et ultrasonique dans une série de réservoirs élimine les résidus de lisier, d'huile et de mortier, puis les systèmes de séchage mettent la plaquette à sec. Cette station n'a pas l'air glamour. Elle décide si les films suivants collent.

Étape 3-Diffusion: réalisation de la jonction P-N

Le four de diffusion introduit des atomes d'impuretés dans la plaquette à haute température. Cette couche dopée est ce qui transforme un morceau de silicium en une diode avec une jonction, et la jonction est l'endroit où la conversion photoélectrique commence. Obtenez le profil erroné ici et aucune étape ultérieure ne peut sauver la cellule.

Étape 4-Etching

Un graveur de plasma bandes matériau indésirable de la surface de la plaquette de sorte que le motif de l'électrode peut former.Il isole également les bords de la cellule, qui est ce qui empêche une cellule de fuite de courant autour des côtés. La page d'origine grumeaux anti-réflexion revêtement dans avec cette étape; le revêtement lui-même est déposé ensuite, dans la station PECVD.

Étape 5-Revêtements: le levier d'efficacité

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) génère du plasma par décharge de radiofréquence et dépose des films de nitrure de silicium et d'oxyde de silicium sur la plaquette.Ces films font deux tâches: ils passivent la surface afin que les électrons se recombinent moins, et ils coupent la réflexion afin que plus de lumière pénètre dans la cellule.De toutes les stations de la ligne, c'est celle qui a l'effet le plus direct sur le nombre d'efficacité imprimé sur la fiche technique.

Étape 6-Métallisation: pulvérisation et sérigraphie

La pulvérisation par magnétron utilise des champs magnétiques et électriques pour déposer uniformément des films d'aluminium et d'argent. Une machine d'impression sérigraphique applique ensuite des pâtes conductrices d'argent et d'aluminium à travers des motifs préconçus pour former les électrodes avant et le champ de surface arrière. La précision du placement d'impression définit la résistance en série de la cellule, et la résistance en série est ce que vous ressentez comme de la chaleur au lieu du courant par un après-midi chaud.

Étape 7-Tester et trier

Trois instruments clôturent la ligne:

• Un testeur de durée de vie de porteur minoritaire mesure combien de temps les porteurs survivent dans la plaquette . Le nombre reflète à la fois la qualité du silicium et la façon dont l'étape de diffusion a fait son travail .
• Un testeur à quatre sondes lit la résistivité et la résistance de la feuille , qui suit la concentration de dopage et l'uniformité à travers la plaquette .
• Un instrument de tri de cellules regroupe les cellules par efficacité de conversion , tension en circuit ouvert et courant de court-circuit .

Les cellules regroupées par des performances similaires deviennent des modules avec une faible perte d'incompatibilité , et une faible perte d'incompatibilité est ce qui fait que l'autonomie mathématique d'une batterie tient au dix-huitième mois .

Utilités : eau et gaz

Un système d'eau pure fournit de l'eau désionisée pour le nettoyage et la préparation de la solution afin que les impuretés ne pénètrent jamais par le robinet . Un système d'alimentation en gaz stocke , purifie et fournit de l'azote , de l'oxygène , de l'hydrogène et de l'argon aux stations de diffusion , de gravure et de revêtement . Les courroies transporteuses et les bras robotiques déplacent les plaquettes entre les étapes pour garder le contact humain et la contamination humaine hors du processus .

Pourquoi un acheteur de lampadaire devrait s'en soucier

Un module construit à partir de cellules étroitement regroupées fournit un rendement prévisible ; un module construit à partir d'une large gamme de bacs semble bien le premier jour et déçoit le deuxième hiver . Si un devis atterrit bien en dessous de la fourchette du marché , l'étape de tri est généralement l'endroit où l'argent a été économisé , et vous héritez de la différence en tant qu ' autonomie perdue .

Ce que cette page ne couvre pas

Cette page ne couvre que la ligne cellulaire . Elle ne couvre pas le laminage des modules , l'assemblage du cadre ou le test flash par lequel chaque module fini passe , et elle ne compare pas les technologies de panneaux - c'est ici . Pour dimensionner un réseau de panneaux pour un projet spécifique , utilisez notre calculateur de dimensionnement de panneau solaire , ou commencez à partir de notre lampadaires solaires tout-en - un ligne , où chaque unité est livrée avec une catégorie de cellule que nous pouvons documenter