Como as células solares são feitas: as máquinas por trás do painel

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* Resposta curta: um comprador de luz de rua nunca toca nessas máquinas, mas a linha de células explica por que dois painéis com a mesma placa de identificação watts podem se comportar de maneira diferente no campo. Esta página percorre a linha de lingote para célula classificada, nomeia a máquina em cada estágio e aponta para as etapas em que a qualidade é realmente decidida.

Estágio 1-Ingot to Wafer

Uma máquina de corte de vários fios desenha fios de alta velocidade através do lingote de silício enquanto o fluido de moagem leva detritos. Ele corta lingotes em wafers entre 150 e 200 micrômetros de espessura. wafers mais finos significam mais células por lingote e um custo menor por watt, mas eles quebram mais fácil em cada passo a jusante. Quando o preço de um fornecedor parece muito bom, a espessura da wafer é um dos primeiros lugares em que a economia é tomada.

Fase 2-Limpeza

A limpeza química e ultrassônica em uma série de tanques remove a lama de corte, o óleo e os resíduos de argamassa, e os sistemas de secagem entregam a bolacha seca. Esta estação parece sem glamour.

Fase 3-Difusão: fazendo a junção PN

O forno de difusão introduz átomos de impureza na bolacha a alta temperatura. Essa camada dopada é o que transforma um pedaço de silício em um diodo com uma junção, e a junção é onde começa a conversão fotoelétrica.

Estágio 4-Etching

Um gravador de plasma retira material indesejado da superfície da bolacha para que o padrão do eletrodo possa se formar. Ele também isola as bordas da célula, que é o que impede que uma célula vaze corrente ao redor dos lados. A página original coloca o revestimento anti-reflexo com este passo; o próprio revestimento é depositado em seguida, na estação PECVD.

Estágio 5-Revestimentos: a alavanca da eficiência

O PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) gera plasma por descarga de radiofrequência e deposita filmes de nitreto de silício e óxido de silício na wafer. Esses filmes fazem dois trabalhos: eles passivam a superfície para que os elétrons se recombinem menos e cortam a reflexão para que mais luz entre na célula. De todas as estações da linha, esta é a que tem o efeito mais direto no número de eficiência impresso na folha de dados.

Estágio 6-Metalização: sputtering e serigrafia.

A pulverização catódica de magnétrons usa campos magnéticos e elétricos para estabelecer filmes de alumínio e prata uniformemente. Uma máquina de impressão de tela aplica pastas condutoras de prata e alumínio através de padrões pré-projetados para formar os eletrodos frontais e o campo de superfície traseiro. A precisão da colocação de impressão define a resistência em série da célula, e a resistência em série é o que você sente como calor em vez de corrente em uma tarde quente.

Etapa 7-Teste e classificação

Três instrumentos fecham esta linha:

• Um testador de vida de portador minoritário mede quanto tempo os portadores sobrevivem na wafer . O número reflete tanto a qualidade do silício quanto o quão bem a etapa de difusão fez seu trabalho .
• Um testador de quatro sondas lê resistividade e resistência da folha , que rastreia a concentração de doping e uniformidade através da bolacha .
• Um instrumento de classificação de células agrupa as células por eficiência de conversão , tensão de circuito aberto e corrente de curto-circuito .

Células agrupadas por desempenho semelhante tornam-se módulos com baixa perda de incompatibilidade , e baixa perda de incompatibilidade é o que faz a matemática de autonomia de uma bateria se manter no mês dezoito .

Utilidades : água e gás

Um sistema de água pura fornece água deionizada para limpeza e preparação da solução , de modo que as impurezas nunca entrem pela torneira . Um sistema de fornecimento de gás armazena , purifica e fornece nitrogênio , oxigênio , hidrogênio e argônio para as estações de difusão , corrosão e revestimento . Cintas transportadoras e braços robóticos movem bolachas entre estágios para manter o contato humano e a contaminação humana fora do processo .

Por que um comprador de luz de rua deve se importar

Um módulo construído a partir de células bem agrupadas oferece saída previsível ; um construído a partir de uma ampla variedade de caixas parece bem no primeiro dia e decepciona no segundo inverno . Se uma cotação cai muito abaixo da faixa de mercado , a etapa de classificação é geralmente onde o dinheiro foi economizado e você herda a diferença como autonomia perdida .

O que esta página não abrange

Esta página cobre apenas a linha celular . Ela não cobre a laminação do módulo , a montagem do quadro ou o teste de flash pelo qual todo módulo acabado passa , e não compara as tecnologias do painel - isto é aqui . Para dimensionar um painel para um projeto específico , use nossa calculadora de dimensionamento de painel solar ou comece com nossa linha luzes de rua solares tudo-em - um , onde cada unidade é enviada com um grau de célula que podemos documentar .