A fotovoltaikus sejtek gyártási folyamatában a hőmérséklet -szabályozás kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a sejtek hatékonyságát és stabilitását.
Az alábbiakban bemutatjuk az egyes fő termelési linkek hőmérséklet -szabályozási módszereit és kulcsfontosságú pontjait:
1. Diffúziós kötés
- Funkció: PN csomópont képződése a szilícium ostya felületén magas hőmérsékletű diffúzióval.
- Hőmérsékleti tartomány: Általában 800 ~ 1000 fok között, a diffúziós forrástól függően (pl. Phosphorus diffúzió vagy bór diffúzió).
- Vezérlési módszer:
- Tubuláris diffúziós kemence nagy pontosságú hőmérséklet-szabályozó rendszerrel (pl. PID vezérlés), hogy a hőmérséklet ingadozása ± 1 fokon belül maradjon.
- A szilícium ostyákat kvarc csónakokon keresztül töltik be, és egyenletesen melegítik a helyi hőmérsékleti különbségek elkerülése érdekében.
- A kemence hőmérsékletének valós idejű megfigyelése és a reakciósebesség szabályozása gázáramlással (pl. Oxigén, nitrogén).
2. Maratási folyamat
- Funkció: Távolítsa el a felesleges anyagot az élekről vagy a felületekről, és optimalizálja a cella szerkezetét.
- Hőmérsékleti tartomány:
- Nedves maratás: Az oldat hőmérsékletét általában 20 ~ 30 fokos hőmérsékleten szabályozzák, hogy elkerüljék a túlságosan erőszakos reakciókat.
- Száraz maratás (például plazma maratás): A berendezés üregének hőmérsékletének 50 ~ 150 fokos hőmérsékleten kell lennie, hogy megakadályozzák a szilícium ostya károsodását.
- Vezérlési módszer:
- A nedves maratás termosztatikus vízfürdőt vagy hőcserélőt használ az oldat hőmérsékletének fenntartásához.
- A száraz maratás szabályozza a kamra hőmérsékletét a gép beépített hőmérséklet-szabályozó rendszerén keresztül, például a vízhűtés vagy az ellenállás fűtése.
3. Vékony film lerakódás (pl. PECVD)
- Funkció: Az anti-tükrözésgátló bevonatok vagy passzivációs rétegek (pl. Sinx) lerakódása a szilícium ostyák felületén.
- Hőmérsékleti tartomány: alacsony hőmérsékleti folyamat (200 ~ 400 fok) a szilícium ostyák magas hőmérséklet miatti másodlagos károsodásainak elkerülése érdekében.
- Vezérlési módszer:
- Használjon plazmával továbbfejlesztett kémiai gőzlerakódási (PECVD) készüléket a reakció hőmérsékletének RF teljesítményével és a gázáramlással.
- Az üregben az infravörös hőmérséklet -mérést használják a szilícium ostya hőmérsékletének valós időben történő megfigyelésére az egységesség biztosítása érdekében.
4. szitanyomás és szinterezés
- Funkció: Az elektróda -iszap nyomtatása és vezetőképes érintkezés képzése szintereléssel.
- Hőmérsékleti tartomány:
- Szárazási szakasz: 100 ~ 150 fok az oldószerek eltávolításához.
- Szintering szakasz: A csúcstechnika körülbelül 750 ~ 850 fokos, hogy biztosítsák a szuszpenzió és a szilícium ostya fúzióját.
- Vezérlési módszer:
- Használjon egy lánc -szekciós kemencét szekcionált hőmérséklet -szabályozással (pl. Előmelegítés, szinterelés, hűtési zóna).
- Egységes fűtés infravörös fűtéssel vagy forró levegő keringéssel, hogy elkerüljék az elektróda leválasztását vagy az ostya megfárasztását.
5. Környezeti hőmérséklet -szabályozás
- Tiszta helyiségkövetelmények: A termelési műhelynek állandó hőmérsékletet és páratartalmat kell fenntartania (például 22 ± 2 fok, páratartalom 40 ~ 60%), hogy megakadályozzák a szilícium ostya oxidációját vagy a berendezések pontosságát.
- Berendezések hűtése: A nagy teljesítményű berendezéseket (pl. Diffúziós kemencék, PECVD) hűtővízrendszerrel kell felszerelni a túlmelegedés elkerülése érdekében.
6. Megfigyelés és visszajelzés
- Érzékelők: Használjon hőelemeket, infravörös hőmérőket vagy száloptikai érzékelőket a kritikus csomópont hőmérsékletének valós időben történő megfigyelésére.
- Automatizálási rendszer: A zárt hurkú vezérlés a fűtési/hűtési paraméterek dinamikus beállításával érhető el a PLC vagy DCS rendszereken keresztül.
Legfontosabb kihívások és megoldások
- Egységességi problémák: Független hőmérséklet -szabályozás több hőmérsékleti zónában és optimalizált gázáram -tervezés (pl. Gázeloszlás diffúziós kemencékben).
- Gyors rámpák és hőmérséklet: Használjon nagy hatékonyságú hővezető anyagokat, például grafithajókat, vagy optimalizálja a kemence szerkezetét a termikus tehetetlenség csökkentése érdekében.
- Különböző folyamatkompatibilitás: Például a TopCon sejtek alagút -oxidréteget alacsony hőmérsékleten (kb. 300 fokos) kell elkészíteni, amelynek meg kell felelnie a berendezés hőmérséklet -szabályozó kapacitásának.
A fenti finomított hőmérséklet -szabályozási stratégiák révén a fotovoltaikus sejtek konverziós hatékonysága és hozama jelentősen javítható. A tényleges termelés során a hőmérsékleti paramétereket a specifikus folyamat szerint kell beállítani (például PERC, HJT, TOPCON).