Processo：Texturização (INTEX)→difusão (DIFF)→pós-limpeza (corte/remoção de PSG)→revestimento anti-reflexo (PECVD)→tela, sinterização (PRINTER)→teste, classificação (TESTER+SORTER)→embalagem (PACKING )
1. Texturização celular do painel PV
O objetivo da texturização é formar uma superfície texturizada na superfície do wafer de silício para reduzir a refletividade da célula. A irregularidade da superfície texturizada pode aumentar a reflexão secundária e alterar o caminho óptico e o modo de incidência. Normalmente, os monocristais são tratados com álcali para obter camurça em forma de pirâmide; cristais poli são tratados com ácido para obter camurça aleatória em forma de buraco de minhoca. A diferença nos métodos de processamento está principalmente na natureza do policristalino único
Processo tecnológico: tanque de caxemira→lavagem com água→lavagem com água→lavagem ácida→lavagem com água→secagem.
Em geral, o silício é considerado não reativo com HF e HNO3 (a superfície do silício será passivada). Quando presente no sistema de dois ácidos mistos, a reação do silício com a solução mista é contínua.
2. Difusão de células do painel fotovoltaico
A difusão é para fazer o coração da bateria, e é para fazer a junção P-N para a bateria. POCl3 é a escolha atual para difusão de fósforo. POCl3 é uma fonte de fósforo líquido, e a difusão da fonte de fósforo líquido tem as vantagens de alta eficiência de produção, boa estabilidade, uma junção PN uniforme e lisa e uma boa superfície da camada de difusão.
O POCl3 se decompõe em temperaturas acima de 600°C para criar pentacloreto de fósforo (PCl5) e pentóxido de fósforo (P2O5). O PCl5 é prejudicial à superfície de pastilhas de silício. Na presença de oxigênio (O2), o PCl5 se decompõe em P2O5 e libera cloro gasoso. Portanto, um fluxo controlado de oxigênio é introduzido enquanto o nitrogênio é disperso.
Na temperatura de difusão, o P2O5 reage com o silício para produzir dióxido de silício (SiO2) e átomos de fósforo. O P2O5 resultante é depositado na superfície do wafer de silício e continua a reagir com o silício, formando átomos adicionais de SiO2 e fósforo. Esse processo leva à formação de vidro de silicato de fósforo (PSG) na superfície do wafer de silício.
Os átomos de fósforo se difundem no silício, resultando na criação de um semicondutor do tipo N.
3. Gravação de células de painéis fotovoltaicos
Durante o processo de difusão, é usado o método de difusão unilateral back-to-back, levando à difusão de átomos de fósforo nas bordas laterais e traseiras do wafer de silício.
Quando a luz solar está presente, os elétrons gerados pela luz e coletados no lado frontal da junção P-N fluem para o lado traseiro através da região onde o fósforo é difundido ao longo da borda, causando um curto-circuito.
O curto-circuito do canal reduz a resistência paralela.
O processo de corrosão visa remover a porção de fósforo na borda do wafer de silício para evitar um curto-circuito da junção P-N e reduzir a resistência paralela.
Processo de corrosão úmida: carregamento de filme → tanque de corrosão (H2SO4 HNO3 HF) → lavagem com água → banho alcalino (KOH) → lavagem com água → banho HF → lavagem com água → remoção do filme
HNO3 reage e oxida para produzir SiO2, enquanto HF é usado para remover SiO2. O processo de corrosão em tanque alcalino serve para suavizar a superfície não texturizada e torná-la uniforme. A principal solução utilizada no tanque alcalino é o KOH. H2SO4 é usado para facilitar o movimento de pastilhas de silício na linha de montagem e não participa da reação.
A corrosão seca refere-se à corrosão de filme fino usando plasma. Quando o gás está no estado de plasma, ele se torna mais quimicamente ativo.
Ao escolher um gás adequado, o wafer de silício pode reagir rapidamente e sofrer corrosão. Além disso, o campo elétrico é usado para guiar e acelerar o plasma, fornecendo-lhe energia. Quando a superfície do wafer de silício é bombardeada, os átomos do material de silício são desalojados, atingindo a corrosão por meio da transferência de energia física.
4. PECVD
Plasma Chemical Vapor Deposition (PCVD) é um processo usado para depositar um filme fino na superfície do silício. Quando a luz do sol atinge a superfície do silício, cerca de 35% dela é refletida. Para melhorar a absorção da luz solar pela célula solar, é aplicada uma película anti-reflexo. Este filme aumenta a corrente fotogerada, levando a uma maior eficiência de conversão. Além disso, o filme contendo hidrogênio passiva a superfície da célula, reduzindo a recombinação da superfície na junção do emissor. Isso reduz a corrente escura, aumenta a tensão de circuito aberto e melhora a eficiência geral da conversão fotoelétrica. O hidrogênio no filme pode reagir com defeitos ou impurezas no silício. Essa reação desloca a energia da banda proibida para a banda de valência ou banda de condução.
Em um ambiente de vácuo a uma temperatura de 480 graus Celsius, uma camada de filme SixNy é aplicada na superfície do wafer de silício usando um barco de grafite como condutor.
5. Impressão de tela de células de painel fotovoltaico
Em termos simples, o processo envolve coletar corrente e criar eletrodos para células solares. Primeiramente, um eletrodo de prata é aplicado no fundo da célula, seguido da impressão e secagem de um fundo de alumínio. Em seguida, um eletrodo frontal de prata é impresso, com foco no controle do peso úmido e da largura da sub-grade.
Se o peso úmido da segunda etapa for muito alto, isso leva ao desperdício da pasta e à secagem insuficiente antes de entrar na zona de alta temperatura. Isso pode fazer com que a matéria orgânica permaneça na pasta, impedindo a transformação completa em alumínio metálico.
O peso excessivo também pode fazer com que a célula solar fique curva após a sinterização. Se o peso úmido for muito baixo, toda a pasta de alumínio é consumida durante a sinterização. Isso forma uma área de liga com silício que não é adequada para contato com o metal traseiro. Isso ocorre porque a condutividade lateral e a soldabilidade são ruins. Além disso, pode causar protuberâncias ou outros defeitos de aparência.
Se a largura da terceira linha de grade for muito larga, ela reduz a área de recepção de luz da célula e diminui a eficiência.
Método de impressão: impressão física, secagem
6. Sinterização de células de painéis fotovoltaicos
A sinterização é o processo de aquecimento do eletrodo impresso na superfície da célula em alta temperatura. Isso ajuda o eletrodo e o chip de silício a formar um bom contato elétrico, melhorando a tensão de circuito aberto e o fator de preenchimento da célula. Também garante que o eletrodo tenha baixa resistência, levando a uma alta eficiência de conversão.
A sinterização ajuda a facilitar a difusão do hidrogênio no processo PECVD. Esta passivação efetiva da célula é um benefício adicional.
O método de sinterização usado é a sinterização rápida de alta temperatura, e o aquecimento é obtido por aquecimento infravermelho.
A sinterização é um processo abrangente de difusão, fluxo e reações físicas e químicas. O Ag frontal se difunde no silício através do SiNH, mas não consegue alcançar a superfície P-N, e o Ag e o Al traseiro se difundem no silício. Devido à necessidade de formar uma liga, é necessária uma certa temperatura. Ag, A estabilidade das ligas formadas por Al e Si é diferente, por isso é necessário definir temperaturas diferentes para atingir a liga, respectivamente.
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