Quy trình sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời do ECCHCMC phân phối được sản xuất theo quy trình chuẩn, chất lượng hàng đầu quốc tế, cam kết đem đến sự hài lòng cho quý khách hàng khi sử dụng.

INVERTER HÒA LƯỚI

Giải pháp thông minh nhất với chi phí hợp lý nhất.
Quy trình sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời
21/08/2019 - 10:08:46 AM | 194
Tấm pin năng lượng mặt trời là một sản phẩm hoạt động bằng điện năng mặt trời, giúp chuyển đổi năng lượng từ ánh sáng mặt trờithành nguồn điện mà không sản sinh ra khí thải carbon dioxide, góp phần bảo vệ mội trường và giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Vậy 1 tấm pin được làm từ đâu và quy trình sản xuất ra sao?

Mục lục

 

1) Pin mặt trời được làm từ đâu?

2) Tấm pin năng lượng mặt trời được sản xuất như thế nào?

     - Làm sạch silicon

     - Làm silicon đơn tinh thể

    - Làm tấm bán dẫn silic

    - Quá trình pha tạp (doping)

    - Đặt các tiếp điểm điện

    - Phủ lớp chống phản quang

    - Đóng gói tế bào thành tấm pin

 

1) Pin mặt trời được làm từ đâu?

 

Tế bào quang điện (solar cell) là thành phần cơ bản của tấm pin năng lượng mặt trời thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành quang điện. Vật liệu phổ biến nhất để tạo ra các tế bào PV là tinh thể silicon nhưng trong trạng thái tự nhiên thì nó thường rất thô, chúng có nguồn gốc từ silicon đioxit chẳng hạn như đá thạch anh (silica tinh khiết nhất) hay thạch anh nghiền.

 

2) Tấm pin năng lượng mặt trời được sản xuất như nào?

 

Quy trình sản xuất tấm pin

1. Làm sạch silicon

 

Đặt các nguyên liệu thô vào lò nung quang điện - nơi cacbon được sử dụng để giải phóng oxy. Lúc này, silicon sẽ nóng chảy và có tạp chất 1%, chưa có tinh khiết để tạo tế bào quang điện. Vì vậy cần phải trải qua quá trình làm sạch thêm.

sử dụng kỹ thuật floating zone để tinh chế hơn nữa 99% silicon tinh khiết còn lại. Thanh silicon không tinh khiết sẽ truyền qua khu vực được gia nhiệt nhiều lần trong cùng một hướng. Mỗi lần thông qua, khu vực này sẽ kéo các tạp chất hướng tới một đầu. Vào thời điểm này, silicon đã được làm sạch, hoàn toàn tinh khiết, còn đầu chứa tạp chất được loại bỏ.

 

2. Làm silicon đơn tinh thể

 

Các thỏi silicon hình trụ, có cấu trúc nguyên tử đơn tinh thể, được làm từ quy trình Czochralski tạo ra các pin quang điện. Trong quy trình này, một hạt đơn tinh thể silicon được nhúng vào silicon đa tinh thể nóng chảy. Một phôi hình trụ hay boule của silicon được hình thành khi hạt tinh thể rút lại và xoay vòng. Phôi thu được chưa chắc tinh khiết vì tạp chất có thể vẫn còn trong chất lỏng.

 

3. Làm tấm bán dẫn silic

 

Từ phôi hình trụ, cắt bên trong thỏi hình trụ thành từng tấm bán dẫn silic hay có thể cắt nhiều lát cùng một lúc bằng cưa đa dây.

Chỉ khoảng một nửa silicon bị mất từ phôi hình trụ đến lát hình tròn đã hoàn thành hay nhiều hơn nếu sau đó tấm bán dẫn silic được cắt thành hình chữ nhật hay hình lục giác.

Các tấm bán dẫn hình chữ nhật hay hình lục giác đôi khi được sử dụng để tạo ra tấm pin quang điện vì chúng có thể được gắn với nhau một cách hoàn hảo, nhờ đó tận dụng tất cả không gian có sẵn trên bề mặt phía trước của pin mặt trời.

Sau đó, các tấm bán dẫn được đánh bóng để loại bỏ các dấu cưa. Thời điểm gần đây, người ta nhận ra các tế bào thô ráp hấp thụ ánh sáng mặt trời hiệu quả hơn, do đó có vài nhà sản xuất đã bỏ qua quá trình đánh bóng tấm bán dẫn.

 

Quy trình sản xuất tấm pin mặt trời


4. Quá trình pha tạp (doping)
 

Các nguyên tử photpho đào bên trong silicon xốp hơn vì nó gần như trở thành chất lỏng. Nhiệt độ và thời gian cho quá trình này được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo đường nối đồng nhất và có độ sâu thích hợp.

Các Silicon tinh khiết được pha tạp với phốt pho và boron để tạo ra lượng electron dư thừa và sự thiếu hụt electron tương ứng sẽ tạo chất bán dẫn có khả năng dẫn điện.

Sau quá trình Czochralski, các tấm bán dẫn được hàn kín lại và đặt trong lò nung để gia nhiệt nhẹ nhàng dưới điểm nóng chảy của silic (2.570 độ F hay 1.410 độ C) với sự hiện diện của khí photpho.

Thời gian gần đây, người ta pha tạp silicon với photpho bằng cách sử dụng máy gia tốc hạt nhỏ để bắn các ion phốt pho vào thỏi. Bằng việc kiểm soát tốc độ của các ion, có thể kiểm soát được độ sâu thâm nhập của chúng. Tuy nhiên quy trình mới này không được nhà sản xuất thương mại chấp nhận.
 

5. Đặt các tiếp điểm điện

Các tiếp điểm phải rất mỏng (ít nhất là ở phía trước) để không chặn ánh sáng mặt trời vào tế bào và kết nối từng tế bào năng lượng mặt trời với nhau đến đầu thu của dòng điện hiện tại.

Các kim loại được hút chân không thông qua quá trình quang khắc (photoresist), in lụa hay chỉ lắng đọng trên phần tiếp xúc của các tế bào như paladi / bạc, niken hay đồng đã được phủ một phần bằng sáp.

Các miếng mỏng sử dụng phổ biến được làm từ đồng bọc thiếc, được đặt giữa các tế bào sau khi đặt các tiếp điểm.

 

6. Phủ lớp chống phản quang
 

Silicon tinh khiết rất sáng bóng, có thể phản xạ tới 35% ánh sáng mặt trời, rất sangs bóng nên cần được phủ lớp chống phản chiếu để làm giảm lượng ánh sáng mặt trời bị mất

Lớp phủ thường được sử dụng nhất làm bằng titan dioxit và silicon oxit. Chất liệu được sử dụng cho lớp phủ nóng lên cho đến khi các phân tử của nó bay hơi, di chuyển đến silicon và ngưng tụ, hoặc trải qua quá trình phún xạ hay còn được gọi là sputtering.

Trong quá trình phún xạ, điện áp cao đập các phân tử ra khỏi chất liệu và để chúng vào silicon ở điện cực. Một phương pháp khác cho phép silicon phản ứng với các khí có chứa oxy hay nitơ để hình thành silicon dioxit hay silicon nitride.

 

7. Đóng gói tế bào thành tấm pin
 

Các tế bào được phủ một chất chống phản xạ để chúng không phản xạ lại ánh sáng mặt trời sau khi hoàn thành được đóng gói lại tạo thành các modul và được đặt vào khung kim loại bằng nhôm có tấm ốp mặt sau tạo nên sự chắc chắn cho pin cùng tấm kính bằng nhựa siêu nhẹ, có độ bền cao. Bên trong khung kim loại là vật liệu bảo vệ gồm cao su chứa silicon trong suốt hay nhựa butyryl liên kết xung quanh các tế bào, sau đó nhúng trong etylen vinyl axetat.

 

Nắm rõ được quy trình sản xuất và hiểu được sản phẩm của mình, ECCHCMC tự tin là nơi quý khách có thể gửi trọn niềm tin.

Hãy liên hệ ngay hôm nay để chúng tôi được phục vụ cho cuộc sống của bạn.
 

>>> Tham khảo thêm bài viết Cách bảo vệ tấm pin năng lượng mặt trời tại đây