กระบวนการผลิตของ แผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ เป็นโครงการที่ซับซ้อนและมีความแม่นยำสูงซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอนและเทคโนโลยีหลายขั้นตอนเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย แผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสุริยะที่อยู่อาศัย พาณิชยกรรม และอุตสาหกรรม เนื่องจากมีต้นทุนค่อนข้างต่ำและประสิทธิภาพที่ดี
1. การเตรียมวัตถุดิบ
วัตถุดิบซิลิกอน: การผลิตแผงโซลาร์เซลล์โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนต้องใช้วัตถุดิบซิลิกอนที่มีความบริสุทธิ์สูงก่อน ซิลิคอนเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในโลก แต่ในการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ ซิลิคอนที่ใช้จะต้องมีระดับความบริสุทธิ์สูง โดยปกติแล้ว วัตถุดิบซิลิกอนมาจากแร่และได้มาจากกระบวนการถลุงและการทำให้บริสุทธิ์
การผลิตแท่งซิลิกอน: หลังจากที่วัตถุดิบซิลิกอนถูกหลอมที่อุณหภูมิสูง จะมีการเพิ่มสารเจือปนที่เหมาะสม (เช่น ฟอสฟอรัสหรือโบรอน) เพื่อปรับคุณสมบัติการนำไฟฟ้าเพื่อสร้างแท่งซิลิกอนโพลีคริสตัลไลน์ แท่งโลหะเหล่านี้มักจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือทรงกระบอกสำหรับการตัดและแปรรูปในภายหลัง ซิลิคอนหลอมเหลวจะค่อยๆ เย็นลงในระหว่างกระบวนการตกผลึกเพื่อสร้างผลึกขนาดเล็กหลายๆ ก้อนเพื่อให้ได้แท่งซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์
2. การตัดแท่งซิลิกอน
การหั่นแท่งซิลิคอน: หนึ่งในขั้นตอนสำคัญในการสร้างแผงโซลาร์เซลล์คือการตัดแท่งซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ให้เป็นชิ้นบาง ๆ ใช้เครื่องตัดที่มีความแม่นยำสูง แท่งซิลิคอนจะถูกตัดเป็นชิ้นซิลิคอนที่มีความหนาประมาณ 200-300 ไมครอน ชิ้นซิลิคอนเหล่านี้เรียกว่า "เวเฟอร์ซิลิคอน" หรือ "เซลล์" และเป็นหน่วยพื้นฐานของแผงโซลาร์เซลล์
การประมวลผลแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน: หลังจากการตัดจะมีรอยขีดข่วนและสารตกค้างบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ซึ่งจะต้องได้รับการบำบัดทางเคมีและขัดเงาเพื่อขจัดข้อบกพร่องของพื้นผิวและปรับปรุงความเรียบของพื้นผิว สารเคมีที่ใช้ในกระบวนการบำบัดช่วยทำความสะอาดแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนและขจัดออกไซด์
3. การผลิตเซลล์
การเติม: บนพื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอน สารเจือปนจะถูกนำเสนอผ่านกระบวนการแพร่กระจายเพื่อสร้างบริเวณประเภท p และ n กระบวนการเติมสารต้องห้ามคือการวางแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูง และนำสารเจือปน เช่น ฟอสฟอรัสหรือโบรอนไปในบรรยากาศเพื่อสร้างบริเวณเซมิคอนดักเตอร์ชนิด n (ลบ) และชนิด p (บวก) กระบวนการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของเซลล์
การทำให้เป็นโลหะ: การทำให้เป็นโลหะของเซลล์ทำได้โดยการเคลือบพื้นผิวของเวเฟอร์ซิลิคอนด้วยวัสดุโลหะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (โดยปกติจะเป็นเงินและอลูมิเนียม) กระบวนการเคลือบโลหะเกี่ยวข้องกับการพิมพ์รูปแบบอิเล็กโทรดโดยละเอียดบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน เพื่อให้สามารถแยกกระแสออกจากแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนได้ หลังจากการชุบโลหะ แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกทำให้แห้งและเผาเพื่อให้แน่ใจว่าชั้นโลหะจะยึดเกาะและนำไฟฟ้าได้ดี
การห่อหุ้ม: เซลล์ที่ผ่านการประมวลผลจะถูกประกอบเป็นส่วนประกอบของแบตเตอรี่ผ่านกระบวนการห่อหุ้ม วัสดุห่อหุ้มประกอบด้วยแบ็คเพลน กระจกด้านหน้า และชั้นกลาง EVA (เอทิลีนไวนิลอะซิเตตโคโพลีเมอร์) บทบาทของวัสดุเหล่านี้คือการปกป้องเซลล์จากสภาพแวดล้อมภายนอกและรับประกันความเสถียรของโครงสร้างของแผงแบตเตอรี่
4. การประกอบโมดูล
การเชื่อมต่อเซลล์: จัดเรียงเซลล์ที่ได้รับการประมวลผลตามลำดับการจัดเรียงเฉพาะและวิธีการเชื่อมต่อไฟฟ้า และเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานด้วยสายไฟ ด้วยการเชื่อมหรือวิธีการเชื่อมต่ออื่นๆ เซลล์หลายเซลล์จะรวมกันเป็นโมดูลแบตเตอรี่เพื่อสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใหญ่ขึ้น
การห่อหุ้ม: โมดูลแบตเตอรี่ที่ประกอบแล้วจำเป็นต้องห่อหุ้มเพื่อป้องกันความชื้น ฝุ่น และความเสียหายทางกล กระบวนการห่อหุ้มประกอบด้วยการวางโมดูลแบตเตอรี่ไว้บนแบ็คเพลน คลุมกระจกด้านหน้า และเคลือบด้วยชั้น EVA ด้วยกระบวนการรีดร้อน ชั้นของวัสดุจะถูกยึดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโครงสร้างแผงแบตเตอรี่ที่มั่นคง
การทดสอบและการตรวจสอบคุณภาพ: แผงแบตเตอรี่แบบห่อหุ้มจำเป็นต้องผ่านการทดสอบและตรวจสอบคุณภาพอย่างเข้มงวด การทดสอบประกอบด้วยการทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้า การทดสอบประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริก และการทดสอบความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อให้มั่นใจว่าแผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงสามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างเสถียรในการใช้งานจริง และเป็นไปตามมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง
