Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời bằng silicon tinh thể

1. Silicon tinh thể là gì?

Silicon là tên gọi một nguyên tố hóa học. Nó là một á kim có ký hiệu là Si và số nguyên tử bằng 14, hóa trị +4. Là nguyên tố chiếm số lượng nhiều nhất trên trái đất chỉ sau Oxi

Trong tự nhiên chúng tồn tại dưới dạng tinh thể là chủ yếu. Silicon có màu xám sẫm ánh kim. Thuộc dòng các nguyên tố bán dẫn, không có tác dụng hóa học với đại đa số các chất khác nếu không có xúc tác hóa học. Tinh thể silic nguyên chất là dạng hiếm có trong tự nhiên, hay tồn tại dưới dạng các hợp chất, đặt biệt là các quặng silic điôxít (SiO2). Ngoài ra các tinh thể silic nguyên chất còn được tìm thấy trong tạp chất của vàng hay dung nham núi lửa.

Cấu tạo nguyên tử của Silicon

2. Quy trình sản xuất pin mặt trời bằng silicon tinh thể

Khoa học công nghệ ngày càng phát triển kéo theo đó là muôn vàn những phương pháp chế tạo điện mặt trời. Mỗi phương pháp tồn tại những ưu khuyết điểm riêng. Nhưng chung quy vẫn hướng đến việc sản xuất ra các tấm pin mặt trời thực hiện tốt chức năng chuyển đổi quang năng thành điện năng. Công nghệ sản xuất pin mặt trời bằng Silicon luôn thể hiện rõ sự vượt trội của mình so với các phương pháp khác.

Quy trình để tạo ra một tấm pin mặt trời bằng silicon tinh thể phải trải qua 8 công đoạn

2.1 Xử lý Silicon thô

Để bắt tay vào sản xuất trước hết phải được xử lý loại bỏ các tạp chất. Công đoạn đầu tiên này hết sức quan trọng vì nó quyết định đến chất lượng của tấm pin mặt trời. Đầu tiên người ta cho Silicon tinh khiết khai thác ngoài tự nhiên dưới dạng tinh thể cứng vào  nung chảy nhằm tạo ra carbon dioxide và Silicon dưới dạng lỏng. Kế tiếp người ta tách hai thành phần carbon dioxide và silicon ra hai phần bằng kỹ thuật floatinh zoen để tạo ra Silicon tinh khiết thành phẩm.

2.2. Làm sạch Silicon tinh thể

Sau khi đã có silicon tinh thể tinh khiết người ta sử dụng quy trình Crochralski để tạo thành các thỏi Silicon hình trụ. Cụ thể quy trình này là một hạt đơn tinh thể Silicon sẽ được nhúng vào Silicon đa tinh thể nóng chảy. Sau đó, hạt tinh thể rút lại và xoay vòng, một phôi hình trụ của Silicon sẽ được hình thành.

Hình ảnh silicon trước và sau khi xử lý

2.3. Làm tấm bán dẫn Silic

Sau khi tạo thành được phôi hình trụ sẽ tiến hành cưa tròn đường kính bên trong, cắt bên trong thỏi hình trụ thành từng tấm bán dẫn Silic. Các tấm này có thể được cắt thành hình trụ, hình tròn hay hình chữ nhật. Tiếp theo đó chúng được đánh bóng để loại bỏ các dấu cưa.

2.4. Quá trình pha tạp doping

Mục đích của công đoạn này là tạo ra các chất bán dẫn có khả năng dẫn điện. Người ta sử dụng Silicon tinh khiết pha tạp với photpho và carbon để tạo ra lượng electron dư thừa. Điều này sẽ giúp hình thành sự thiếu hụt electron tương ứng để tạo ra khả năng dẫn điện. Sau đó, các tấm bán dẫn sẽ được hàn kình lại và đặt trong lò nung để gia nhiệt nhẹ nhàng dưới điểm nóng chảy của silic.

Quy trình pha tạp đặc biệt quan trọng.Các nguyên tử photpho đào bên trong Silicon xốp hơn vì thế chúng gần như trở thành chất lỏng giúp hoàn thành quá trình pha tạp.

2.5. Đặt các tiếp điểm

Việc đặt các tiếp điểm để giúp ngăn chặn không cho ánh sáng mặt trời vào tế bào. Các tiếp điểm điện cần phải rất mỏng để kết nối từng tế bào năng lượng mặt trời với nhau và đến đầu thu hiện tại. Cùng lúc đó, các kim loại như laladi, bạc, niken, đồng được hút chân không thông qua quá trình quang khắc hay chỉ lắng động trên phần tiếp xúc của tế bào đã được phủ một phần bằng sáp. Sau khi đặt các tiếp điểm các miếng móng được đặt giữa các tế bào.

2.6. Phủ lớp chống phản quang

Lớp chống phản quang được sử dụng nhằm chống lại sự phản chiếu trên bề mặt các tấm bán dẫn. Người ta thường sử dụng các chất như silicon dioxit, titan dioxit,..Chất liệu làm lớp phản quang sẽ được làm nóng lên cho các phân tử bay hơi và di chuyển đến silicon và ngưng tụ trên bề mặt tế bào quang điện.

Pin được trán một lớp phản quang giúp tăng hiệu suất

2.7. Phân bố và cố định tế bào tạo thành tấm pin hoàn chỉnh

Đúng như cái tên của nó sau khi đã được phủ lớp chống phản quang. Sản phẩm tạo ra được đóng gói thành các modun và đặt vào khung kim loại bằng nhôm có tấm ốp mặt sau tạo nên sự chắc chắn cùng tấm kính bằng nhựa siêu nhẹ có độ bền cao.

Hình ảnh pin mặt trời thành phẩm

Là một trong những nơi cung cấp dịch vụ lắp đặt điện mặt trời uy tín chất lượng trên phạm vi toàn quốc. Solar Fushin đã và đang hỗ trợ nhiều hộ gia đình,công ty xí nghiệp. Solar Fushin cung cấp nhiều gói lắp đặt trọn gói cho khách hàng lựa chọn. Nếu có nhu cầu lắp đặt pin năng lượng mặt trời poly hoặc momo quý khách vui lòng liên hệ:

Công Ty TNHH Sản Xuất Và Thương Mại Fushin

Địa chỉ : 28-30 Đường 64, Phường 10, Quận 6 TP.HCM

Điện thoại : 0902 562 589

Email : Sales.Fushin@gmail.com