سولر سیلز کی تیاری کا عمل: پینلز کے پیچھے موجود مشینیں

مرحلہ 1 – انگوٹ سے ویفر تک (Stage 1: From Ingot to Wafer)

ایک ملٹی-وائر سلائسنگ مشین (multi-wire slicing machine) سیلیکون کے انگوٹ سے تیز رفتار سے تاروں کو گزارتی ہے، جبکہ پیسنے والا مائع (grinding fluid) غیر ضروری مواد کو دور کر دیتا ہے۔ اس مشین کے ذریعہ انگوٹ کو 150 سے 200 مائکرومیٹر موٹے ویفرز میں کاٹا جاتا ہے۔ پتلے ویفرز سے ایک انگوٹ سے زیادہ سیلز تیار ہوتی ہیں، اور اس کی وجہ سے واٹ کی لحاظ سے کوست کم ہو جاتی ہے؛ لیکن پتلے ویفرز آگے کے مراحل میں آسانی سے ٹوٹ جاتے ہیں۔ جب کسی فراہم کنندے کی قیمت بہت کم لگتی ہے، تو ویفرز کی موٹائی ایک اہم عامل ہوتی ہے جس پر بچت کی جاتی ہے۔

مرحلہ 2 – صفائی (Stage 2: Cleaning)

اس مرحلے میں ویفرز کو صاف کیا جاتا ہے تاکہ ان پر موجود غیر ضروری ذرات اور داغ ہٹ جائیں۔

کیمیائی اور اولٹراسونک صفائی کے ذریعے مختلف ٹینکوں میں سلائسنگ سلری (slicing slurry)،تیل، اور مورٹر کے باقیات خارج کر دئے جاتے ہیں؛ بعد میں خشک کرنے کے نظامات ویفر (wafer) کو خشک کر دیتے ہیں۔ یہ عملیات ظاہری طور پر بہت سادے لگتے ہیں، لیکن ان کا اثر ویفر کی کارکردگی پر بہت اہم ہوتا ہے۔ اسی عمل کے بعد یہ فیصلہ کیا جاتا ہے کہ آگلی پرتیں (films) ویفر پر کس طرح جمیں گی۔

مرحلہ 3 – دفع (Diffusion): P-N جوڑے کی تخلیق

دفع کے عمل میں، اعلیٰ درجہ حرارت پر ویفر میں غیر خالص ایٹم (impurity atoms) داخل کئے جاتے ہیں۔ اس دوجہ (doped) طبقے کی وجہ سے سیلیکون کا ٹکڑا ایک ڈیوائس میں بدل جاتا ہے، اور یہی جوڑا (junction) فوٹوالیکٹرک تبدیلی (photoelectric conversion) کا محل ہے۔ اگر اس مرحلے میں کوئی غلطی ہو جائے، تو بعد کے کسی بھی مرحلے میں سیل کی کارکردگی کو بہتر نہیں کیا جاسکتا۔

مرحلہ 4 – کھودنے کا عمل (Etching):

پلازما ایٹچر (plasma etcher) کے ذریعہ ویفر کی سطح سے غیر مطلوب مواد خارج کر دئے جاتے ہیں تاکہ الیکٹرودوں کا نمونہ (electrode pattern) تشکیل پائے۔ اسی عمل سے سیل کے کنارے علاحدہ کر دئے جاتے ہیں، تاکہ بجلی کا رساؤ سیل کے کناروں سے نہ ہو۔ اسی مرحلے میں اینٹی-ریفلیکشن کوٹنگ (anti-reflection coating) بھی لگائی جاتی ہے؛ اس کوٹنگ کو بعد میں PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) عمل میں جمایا جاتا ہے۔

مرحلہ 5 – پرتیں لگانا (Coatings):

کوٹنگ کے بعد ویفر پر مطلوب پرتیں لگائی جاتی ہیں، جو سیل کی کارکردگی کو بہتر بناتی ہیں۔

PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)، ریڈیو-فریکوینسی ڈسچارج (radio-frequency discharge) کے ذریعہ پلازما تیار کرتا ہے، اور ویفر (wafer) پر سیلیکون نائٹرائیڈ (silicon nitride) اور سیلیکون آکسائیڈ (silicon oxide) کی پرتیں جما دیتا ہے۔ یہ پرتیں دو اہم کام کرتی ہیں: پہلا یہ کہ سطح کو “پاسیویٹ” (passive) کر دیتی ہیں تاکہ الیکٹرونوں کا دوبارہ جماؤ کم ہو جائے، اور دوسرا یہ کہ روشنی کی منعکسی کو کم کر دیتی ہیں تاکہ زیادہ روشنی سیل (cell) میں داخل ہو سکے۔ پورے عمل کے دوران، یہی مرحلہ ہے جس کا ڈیٹا شیٹ (data sheet) پر درج کارکردگی (efficiency) پر سب سے زیادہ براہ راست اثر پڑتا ہے۔

مرحلہ 6 – میٹالائزیشن (Metallization): اسپٹرنگ اور سکرین پرنٹنگ (Sputtering and Screen Printing)

میگنیٹرون اسپٹرنگ (Magnetron Sputtering)، مقناطیسی اور بجلی کے میدانوں کا استعمال کرکے الومینیئم (aluminum) اور سلور (silver) کی پرتیں یکساں طور پر جما دیتی ہے۔ اس کے بعد ایک سکرین پرنٹنگ مشین (screen printing machine)، پیشگی طور پر ڈیزائن کردہ پیٹرنز (patterns) کے ذریعہ رسائی کرنے والے سلور اور الومینیئم پیسٹ (conductive silver and aluminum pastes) کو لگاتی ہے تاکہ سامنے کے الیکٹروڈ (front electrodes) اور پیچھے کا سرفیس فیلڈ (back surface field) تشکیل دیا جاسکے۔ پرنٹنگ کی درستگی (print placement accuracy)،سیل کے سیریز رزسٹنس (series resistance) کو محدد کرتی ہے؛ اور یہی سیریز رزسٹنس، گرم دن میں آپ کو محسوس ہونے والی “گرمی” (heat) کا سبب بنتا ہے (یعنی بجلی کے بجائے گرمی کا اثر)۔

مرحلہ 7 – تجزیہ اور ترتیب دہی (Test and Sort)

پورے عمل کے آخر میں، تین آلات (instruments) استعمال کیے جاتے ہیں تاکہ مصنوعات کا تجزیہ کیا جا سکے اور انہیں مناسب طریقے سے ترتیب دیا جا سکے۔

• اقلیتی کیریئرز کا زندگی کا امتحان کرنے والا آلہ (Minority Carrier Lifetime Tester) اس بات کو معلوم کرتا ہے کہ کیریئرز ویفر میں کتنی عرصے تک زندہ رہتے ہیں۔ یہ عدد سیلیکون کی معیاریت اور ڈیفیوژن عمل کی کارکردگی دونوں کو ظاہر کرتا ہے۔
• چار-پروب ٹیسٹر (Four-Probe Tester) مقاومت (Resistivity) اور شیٹ مقاومت (Sheet Resistance) کو پڑھتا ہے؛ جس سے ویفر کے اوپر دوپنگ (Doping) کی کثافت اور یکساںتا کا پتہ چلتا ہے۔
• سیلوں کو ترتیب دینے والا آلہ (Cell Sorting Instrument) سیلوں کو تبدیلی کی کارکردگی (Conversion Efficiency)،کھلے مدار کے وولٹیج (Open-Circuit Voltage) اور مختصر مدار کے کرنٹ (Short-Circuit Current) کے مطابق گروہوں میں تقسیم کرتا ہے۔

آخری آلہ خریدار کے لیے سب سے زیادہ اہم ہے۔ اسی طرح ترتیب دی گئی سیلیں ماڈیولز (Modules) کی شکل میں تیار ہوتی ہیں، جن میں “میچپس لوس” (Mismatch Loss) کم ہوتا ہے، اور کم “میچپس لوس” ہی بیٹری کی آزادی (Autonomy) کو 18ویں ماہ تک برقرار رکھنے میں مدد کرتا ہےۤ

خدمات: پانی اور گیس

ایک پاک پانی کا نظام (Pure Water System) صفائی اور محلول تیار کرنے کے لیے دیئونائزڈ پانی فراہم کرتا ہے؛ تاکہ کوئی غیر خالص مادہ نل سے اندر نہ آئے۔ گیس کا نظام (Gas Supply System) نائٹروجن، آکسیجن، ہائیڈروجن اور آرگن کو محفوظ کرتا، صاف کرتا اور ڈیفیوژن، ایچٹنگ (Etching) اور کوٹنگ (Coating) کے اسٹیشنوں تک پہنچاتا ہے۔ کنوئیر بیلٹس (Conveyor Belts) اور روبوٹک آرمز (Robotic Arms) ویفرز کو مختلف مراحل کے درمیان منتقل کرتے ہیں؛ تاکہ انسانی رابطہ اور انسانی آلودگی عمل کے عمل میں دخل نہ کر سکیںۤ

کیوں ایک سڑک کے بجلی کے بلب (street-light) کا خریدار اس بات کی پروا کرے؟

پینل کی قیمت اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ سیلیں کن سورٹنگ بائنز (sorting bins) سے لی گئی ہیں۔ ایک ماڈیول جو محدود اختلافات والی سیلوں سے بنایا گیا ہے، قابل پیش گوئی نتائج دیتا ہے؛ جبکہ ایک ماڈیول جو مختلف اختلافات والی سیلوں سے بنایا گیا ہے، تو پہلے دن تک تو ٹھیک کام کرتا ہے، لیکن دوسرے موسم سرما میں ناکام ہو جاتا ہے۔ اگر کوئی بولی بازار کی حدود سے کافی کم ہے، تو عام طور پر بچت روانہ سورٹنگ کے مرحلے میں ہی ہو جاتی ہے، اور اس فرق کو آپ کو ضائع ہونے والی خودمختاری (lost autonomy) کے طور پر قبول کرنا پڑتا ہے۔

یہ صفحہ کیا نہیں کवر کرتی:

یہ صفحہ صرف سیل لائن (cell line) کے بارے میں معلومات فراہم کرتی ہے۔ یہ ماڈیول کی لیمینیشن (module lamination)،فریم کی اسمبلی (frame assembly)،یا ہر تیار شدہ ماڈیول پر کیے جانے والے فلیش ٹیسٹ (flash test) کے بارے میں معلومات نہیں دیتی؛ اس کے علاوہ یہ پینل تکنولوجیوں (panel technologies) کا موازنہ بھی نہیں کرتی – اس کے لئے یہاں جائیں۔ کسی خاص پروجیکٹ کے لئے پینل آرائے (panel array) کا حجم تعیین کرنے کے لئے ہمارا سولر پینل سائزنگ کیلکولیٹر استعمال کریں، یا ہماری آل-این-ون سولر سٹری لائٹس سیریز سے شروع کریں؛ جہاں ہر وحدہ (unit) ایسی سیل کے گریڈ (cell grade) کے ساتھ شامل ہے جس کا ہم دستاویزی ثبوت رکھتے ہیں۔