Verfahren: INTEX→DIFF→Nachreinigung→PECVD→Siebung und Sinterung→Prüfung und Sortierung→Verpackung
1.PV-Panel Zelltexturierung
Um das Reflexionsvermögen der Zelle zu verringern, zielt die Texturierung darauf ab, eine strukturierte Oberfläche auf der Oberfläche des Siliziumwafers zu bilden. Die Unebenheiten der texturierten Oberfläche können die Sekundärreflexion erhöhen und den Einfallsmodus und den optischen Pfad verändern. Um pyramidenförmiges Wildleder zu erhalten, werden Einkristalle in der Regel mit Alkali behandelt; Um wurmlochförmiges, zufälliges Wildleder zu erhalten, werden Polykristalle mit Säure behandelt. Die Verarbeitungsmethoden unterscheiden sich hauptsächlich in der Art der einzelnen Polykristalline.
Technologischer Prozess: Kaschmirtank→Wasserwaschen→Wasserwaschen→Säurewaschen→Wasserwaschen→Trocknen.
Silizium gilt in der Regel als nicht reaktiv gegenüber HF und HNO3, da die Siliziumoberfläche passiviert wird. In einem System mit zwei gemischten Säuren reagiert das Silizium ständig mit der gemischten Lösung.
2. Diffusion von PV-Panel-Zellen
Die Diffusion stellt den P-N-Übergang der Batterie her. Die aktuelle Option für die Phosphordiffusion ist POCl3. Die Diffusion von POCl3, einer flüssigen Phosphorquelle, hat viele Vorteile, einschließlich einer hohen Produktionseffizienz, guter Stabilität, eines gleichmäßigen und glatten PN-Übergangs und einer guten Diffusionsschicht.
Bei Temperaturen über 600 °C zerfällt POCl3 in Phosphorpentachlorid (PCl5) und Phosphorpentoxid (P2O5). PCl5 schädigt die Siliziumwaferoberfläche. PCl5 zersetzt sich in P2O5 und setzt Chlorgas frei, wenn Sauerstoff (O2) vorhanden ist. Daher wird während der Dispergierung von Stickstoff ein kontrollierter Sauerstoffstrom eingeleitet.
Bei der Diffusionstemperatur reagiert P2O5 mit Silizium und bildet Phosphoratome. Das entstandene P2O5 lagert sich auf der Oberfläche des Siliziumwafers ab und reagiert mit Silizium, wodurch zusätzliches SiO2 und Phosphoratome entstehen. Auf der Oberfläche des Siliziumwafers bildet sich durch diesen Prozess Phosphorsilikatglas (PSG).
Ein N-Typ-Halbleiter entsteht, wenn die Phosphoratome in das Silizium diffundieren.
3. Ätzen von PV-Panel-Zellen
Die einseitige Back-to-Back-Diffusionsmethode wird während des Diffusionsprozesses verwendet, was zur Diffusion von Phosphoratomen a den seitlichen und hinteren Kanten des Siliziumwafers führt.
Die durch Sonnenlicht erzeugten und auf der Vorderseite des P-N-Übergangs gesammelten Elektronen fließen auf die Rückseite des Übergangs und verursachen einen Kurzschluss.
Das Kurzschließen des Kanals senkt den Parallelwiderstand.
Um den Parallelwiderstand zu reduzieren und einen Kurzschluss des P-N-Übergangs zu verhindern, zielt das Ätzverfahren darauf ab, den Phosphoranteil a der Kante des Siliziumwafers zu entfernen.
Nassätzverfahren: Einlegen der Folie → Ätztank (H2SO4 HNO3 HF) → Waschen mit Wasser → Alkalibad (KOH) → Waschen mit Wasser → HF-Bad → Waschen mit Wasser → Entfernen der Folie
Während HF verwendet wird, um SiO2 zu extrahieren, reagiert HNO3 und oxidiert SiO2. Das Alkalitankätzverfahren wird verwendet, um eine unstrukturierte Oberfläche gleichmäßig zu glätten. KOH wird in der Laugenwanne hauptsächlich verwendet. H2SO4 wird verwendet, um Siliziumscheiben auf dem Fließband zu bewegen, aber es spielt keine Rolle in der Reaktion.
Das Ätzen von Dünnschichten mit Hilfe eines Plasmas wird als Trockenätzen bezeichnet. Das Gas wird chemisch aktiver, wenn es im Plasmazustand ist.
Die Auswahl eines geeigneten Gases ermöglicht es dem Siliziumwafer, schnell zu reagieren und zu ätzen. Außerdem wird das elektrische Feld verwendet, um das Plasma zu leiten, zu beschleunigen und Energie zuzuführen. Die Atome des Siliziummaterials werden herausgelöst, wenn die Oberfläche des Siliziumwafers beschossen wird, wodurch das Ätzen durch physikalische Energie erfolgt.
4. PECVD
Ein Verfahren zur Abscheidung einer dünnen Schicht auf der Siliziumoberfläche ist die plasmachemische Gasphasenabscheidung (PCVD). Etwa 35 % des Sonnenlichts wird reflektiert, wenn es auf die Siliziumoberfläche trifft. Eine Antireflexionsschicht wird aufgebracht, um die Absorption des Sonnenlichts durch die Solarzelle zu verbessern. Diese Schicht erhöht den Lichtstrom, was die Umwandlungseffizienz erhöht. Darüber hinaus reduziert die wasserstoffhaltige Schicht die Oberflächenrekombination am Emitterübergang, indem sie die Zelloberfläche passiviert. Dies führt zu einer Erhöhung der Leerlaufspannung, einer Senkung des Dunkelstroms und einer Verbesserung der gesamten photoelektrischen Umwandlungseffizienz. Es ist möglich, dass der Wasserstoff in der Schicht auf Siliziumdefekte oder -verunreinigungen reagiert. Diese Reaktion führt dazu, dass Energie aus dem verbotenen Band in das Valenz- oder Leitungsband übertragen wird.
Eine Schicht aus SixNy-Film wird auf die Oberfläche des Siliziumwafers in einer Vakuumumgebung bei 480 Grad Celsius aufgebracht, wobei ein Graphitboot als Leiter fungiert.
5. Siebdruck von PV-Paneel-Zellen
Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei diesem Prozess um die Stromabnahme und die Herstellung von Solarzellenelektroden. Eine Silberelektrode wird zunächst auf die Rückseite der Zelle aufgebracht, bevor ein Aluminiumrückfeld gedrückt und getrocknet wird. Danach wird eine vordere Silberelektrode aufgedruckt, wobei die Kontrolle des Nassgewichts und der Teilgitterbreite im Vordergrund steht.
Falls das Nassgewicht des zweiten Schritts zu hoch ist, führt dies zu unzureichender Trocknung und Verschwendung des Schlamms vor dem Eintritt in die Hochtemperaturzone. Dies kann dazu führen, dass organische Stoffe in der Aufschlämmung verbleiben, was die vollständige Umwandlung in metallisches Aluminium verhindert.
Die Krümmung der Solarzelle kann auch durch ein zu hohes Gewicht verursacht werden. Die gesamte Aluminiumpaste wird während des Sinterns verbraucht, wenn das Nassgewicht zu niedrig ist. Dies führt zur Bildung eines Silizium-Legierungsbereichs, der nicht geeignet ist, mit Rückmetallen in Kontakt zu treten. Dies liegt daran, dass die Lötbarkeit und die seitliche Leitfähigkeit schlecht sind. Außerdem können Beulen oder andere optische Schäden auftreten.
Wenn die Breite der dritten Gitterlinie zu groß ist, wird die lichtempfangende Fläche der Zelle verringert, was zu einem Rückgang der Wirksamkeit führt.
Druckverfahren: physikalischer Druck, Trocknung
6. Sinterung von PV-Paneel-Zellen
Die Elektrode, die auf die Oberfläche der Zelle gedruckt ist, wird während des Sinterns auf eine hohe Temperatur erhitzt. Dadurch entsteht ein guter elektrischer Kontakt zwischen der Elektrode und dem Siliziumchip. Dies verbessert die Leerlaufspannung und den Füllfaktor der Zelle. Außerdem wird sichergestellt, dass die Elektrode einen geringen Widerstand aufweist, wodurch eine hohe Umwandlungseffizienz erreicht wird.
Die Sinterung erleichtert die Wasserstoffdiffusion im PECVD-Prozess. Ein weiterer Vorteil ist diese erfolgreiche Passivierung der Zelle.
Schnellsintern bei hohen Temperaturen wird verwendet, und Infrarotheizung wird verwendet, um zu erhitzen.
Diffusion, Strömung und physikalische und chemische Reaktionen bilden den gesamten Prozess des Sinterns. Das vordere Ag diffundiert in das Silizium durch SiNH, kann aber die P-N-Oberfläche nicht erreichen. Das hintere Ag und Al diffundieren ebenfalls in das Silizium. Die Bildung einer Legierung erfordert eine bestimmte Temperatur. Die Bildung von Legierungen aus Al und Si erfordert verschiedene Temperaturen, da ihre Stabilität unterschiedlich ist.
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