Polycrystalline silicon solar cells ay ang pinakakaraniwang ginagamit na uri ng teknolohiyang photovoltaic sa kasalukuyan. Ang pangunahing materyal nito ay polycrystalline silicon, at ang proseso ng produksyon ng polycrystalline silicon ay isang mahalagang link sa buong chain manufacturing ng baterya. Ang mga sumusunod ay magpapakilala sa proseso ng produksyon ng polycrystalline silicon ingots nang detalyado, kabilang ang mga pangunahing hakbang tulad ng pagpili ng hilaw na materyal, pagtunaw, paglamig at pagbuo ng kristal.
1. Pagpili ng mga hilaw na materyales
Ang unang hakbang sa paggawa ng polycrystalline silicon ingots ay ang pagpili ng high-purity na silicon na hilaw na materyales. Karaniwan, ang pang-industriyang silikon (Si) ay dinadalisay upang alisin ang mga dumi upang makamit ang kadalisayan ng 99.9999% (anim na siyam). Upang makakuha ng ganoong mataas na kadalisayan, ang mga advanced na teknolohiya sa paglilinis tulad ng chemical vapor deposition (CVD) ay karaniwang kinakailangan. Ang pagpili ng mga hilaw na materyales na may mataas na kadalisayan ng silikon ay ang batayan para matiyak ang pagganap ng mga kasunod na polycrystalline silicon na mga cell, dahil ang mga impurities ay makakaapekto sa kahusayan ng conversion ng photoelectric at buhay ng serbisyo ng cell.
2. Proseso ng pagkatunaw
Matapos makuha ang high-purity na hilaw na materyales ng silikon, ang susunod na hakbang ay ang pagtunaw. Ang pagtunaw ay karaniwang isinasagawa sa isang mataas na temperatura na hurno na may temperatura na hanggang 1400°C. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng mataas na pagkonsumo ng enerhiya, kaya ang pagpili ng isang mahusay na electric furnace ay susi. Sa panahon ng proseso ng pagtunaw, ang kristal na istraktura ng silikon ay nasira at ito ay nagiging likidong silikon. Ang proseso ng pagtunaw ay dapat tiyakin ang pare-parehong temperatura upang maiwasan ang mga bula o iba pang mga depekto.
3. Paglamig at solidification
Ang natunaw na likidong silikon ay kailangang unti-unting palamig upang ito ay makapag-recrystallize upang bumuo ng polycrystalline na silikon. Ang bilis at temperatura ng paglamig ay kritikal dahil nakakaapekto ang mga ito sa kristal na istraktura at kalidad ng panghuling silicon ingot. Sa panahon ng proseso ng paglamig, ang likidong silikon ay magsisimulang tumigas upang bumuo ng isang paunang polycrystalline silicon ingot. Ang yugtong ito ay karaniwang isinasagawa sa isang espesyal na aparato sa paglamig upang matiyak ang pare-parehong paglamig.
4. Pagbuo ng kristal
Sa panahon ng proseso ng paglamig, muling ayusin ang mga atomo ng silikon upang makabuo ng maraming kristal sa halip na isang istrakturang kristal. Ang proseso ng pagbuo ng polycrystalline silicon ingots ay nagsasangkot ng crystal seeding at paglaki. Sa panahon ng proseso ng paglamig, ang maliliit na kristal na particle ay unang bubuo sa ilang mga lugar, at ang mga particle na ito ay patuloy na lumalaki habang bumababa ang temperatura, sa kalaunan ay bumubuo ng isang kumpletong polycrystalline silicon ingot. Ang makatwirang bilis at oras ng paglamig ay maaaring ma-optimize ang laki at pamamahagi ng mga kristal, sa gayon ay pagpapabuti ng pagganap ng polycrystalline silicon.
5. Pagputol at pagproseso ng mga silicon ingot
Matapos lumamig ang polycrystalline silicon ingot sa temperatura ng silid, kailangan itong i-cut sa manipis na mga hiwa para magamit sa paggawa ng mga solar cell. Ang prosesong ito ay karaniwang gumagamit ng high-precision wire cutting machine upang matiyak na ang kapal ng cut silicon wafer ay nasa pagitan ng 180-200 microns. Ang maingat na operasyon ay kinakailangan sa panahon ng proseso ng pagputol upang maiwasan ang materyal na basura at pinsala sa sheet.
6. Quality Inspection
Sa proseso ng paggawa ng mga silicon ingot, ang kontrol sa kalidad ay mahalaga. Ang bawat link ng produksyon ay mahigpit na susuriin upang matiyak na ang kadalisayan, istraktura ng kristal at pisikal na katangian ng mga silicon ingots ay nakakatugon sa mga pamantayan. Karaniwan, ginagamit ang spectral analysis, microscopic observation at iba pang pamamaraan para magsagawa ng komprehensibong inspeksyon ng silicon ingot para matiyak na maipapakita nito ang magandang performance sa kasunod na paggawa ng baterya.
