Процесс производства кремниевых солнечных батарей включает несколько этапов: 2
- Получение «солнечного» кремния. 2 В качестве сырья используется кварцевый песок с высоким массовым содержанием диоксида кремния (SiO2). 2 Он проходит многоступенчатую очистку, чтобы избавиться от кислорода. 2 Это происходит путём высокотемпературного плавления и синтеза с добавлением химических веществ. 2
- Выращивание кристаллов. 2 Куски кремния помещаются в тигель, где раскаляются и плавятся. 2 В расплав опускается затравка — образец будущего кристалла. 2 Атомы располагаются в чёткую структуру и нарастают на затравку слой за слоем. 2 В результате образуется большой и однородный кристалл. 2
- Обработка. 2 Этот этап начинается с измерения, калибровки и обработки монокристалла для придания нужной формы. 2 Далее обработанный монокристалл режется на пластинки толщиной 250–300 мкм. 2 Они очищаются, проверяются на брак и количество вырабатываемой энергии. 2
- Создание фотоэлектрического элемента. 2 Чтобы кремний мог вырабатывать энергию, в него добавляют бор (B) и фосфор (P). 2 Благодаря этому слой фосфора получает свободные электроны (сторона n-типа), сторона бора — отсутствие электронов, то есть дырки (сторона p-типа). 2 Между фосфором и бором появляется p-n переход. 2
- Сборка модулей. 2 Пластинки соединяются сначала в цепочки, потом в блоки. 2 Обычно одна пластина имеет 2 Вт мощности и 0,6 В напряжения. 2 Чем больше будет ячеек, тем мощнее получится батарея. 2
- Покрытие ячеек защитной плёнкой. 2 Ячейки покрывают защитной плёнкой, переносят на стекло и помещают в прямоугольную рамку, крепят распределительную коробку. 2
- Заключительный этап — монтаж алюминиевой рамы и соединительной коробки. 3
Таким образом, процесс производства кремниевых солнечных батарей зависит от их типа:
- Монокристаллические. 3 Для изготовления солнечных панелей этого типа выращивается кремниевый кристалл по методу Чохральского. 3 Далее он нарезается на тонкие пластины, которые используются для сборки панели. 3
- Поликристаллические. 3 Для производства используется сырьё, которое осталось после изготовления монокристаллических батарей. 3 Сначала кремневое сырьё расплавляют, а потом охлаждают. 3
- Солнечные панели из аморфного кремния. 3 Аморфный кремний представляет собой гидрогенизированную форму кремния, в состав которой входит водород, меняющий свойства материала и придающий ему свойства полупроводника. 3
Обеспечить точность всех манипуляций позволяет компьютерное управление. 3