Üretim süreci POLİKRİSTALİN GÜNEŞ PANELLERİ Nihai ürünün verimliliğini ve güvenilirliğini sağlamak için birden fazla adım ve teknoloji içeren karmaşık ve yüksek hassasiyetli bir projedir. Polikristalin silikon güneş panelleri, nispeten düşük maliyetleri ve iyi performansları nedeniyle konut, ticari ve endüstriyel güneş sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
1. Hammadde hazırlama
Silikon hammaddeleri: Polikristalin silikon güneş panellerinin üretimi öncelikle yüksek saflıkta silikon hammaddeleri gerektirir. Silikon yeryüzünde en çok bulunan elementlerden biridir ancak güneş enerjisi uygulamalarında kullanılan silikonun yüksek saflık seviyesine ulaşması gerekir. Genellikle silikon hammaddeleri cevherlerden gelir ve eritme ve saflaştırma işlemleriyle elde edilir.
Silikon külçe üretimi: Silikon hammaddeleri yüksek sıcaklıkta eritildikten sonra iletkenlik özelliklerini ayarlamak için uygun katkı maddeleri (fosfor veya bor gibi) ilave edilerek polikristalin silikon külçeler oluşturulur. Bu külçeler daha sonraki kesme ve işleme için genellikle kare veya silindir şeklindedir. Erimiş silikon, çok kristalli silikon külçeleri elde etmek için çok sayıda küçük kristal oluşturmak üzere kristalleştirme işlemi sırasında kademeli olarak soğur.
2. Silikon külçelerin kesilmesi
Silikon külçe dilimleme: Güneş panelleri yapımında en önemli adımlardan biri, polikristalin silikon külçelerin ince dilimler halinde kesilmesidir. Yüksek hassasiyetli bir kesme makinesi kullanılarak silikon külçe, yaklaşık 200-300 mikron kalınlığında silikon dilimler halinde kesilir. Bu silikon dilimlere "silikon levhalar" veya "hücreler" adı verilir ve güneş panellerinin temel birimleridir.
Silikon gofret işleme: Kesildikten sonra silikon gofretin yüzeyinde, yüzey kusurlarını gidermek ve yüzey düzgünlüğünü iyileştirmek için kimyasal olarak işlenmesi ve cilalanması gereken belirli çizikler ve kalıntılar olacaktır. İşleme sürecinde kullanılan kimyasallar silikon tabakanın temizlenmesine ve oksitlerin uzaklaştırılmasına yardımcı olur.
3. Hücrelerin imalatı
Katkılama: Silikon levhanın yüzeyine katkı maddeleri, p tipi ve n tipi bölgeler oluşturmak için bir difüzyon işlemi yoluyla eklenir. Katkılama işlemi, silikon levhayı yüksek sıcaklıktaki bir fırına yerleştirmek ve n-tipi (negatif) ve p-tipi (pozitif) yarı iletken bölgeler oluşturmak üzere fosfor veya bor gibi katkı maddelerini atmosfere vermektir. Bu süreç hücrenin elektriksel performansı açısından kritik öneme sahiptir.
Metalleştirme: Hücrenin metalleştirilmesi, silikon levhanın yüzeyinin iletken metal malzemelerle (genellikle gümüş ve alüminyum) kaplanmasıyla elde edilir. Metalleştirme işlemi, silikon levhadan akımın alınabilmesi için silikon levha üzerine ayrıntılı bir elektrot deseninin basılmasını içerir. Metalizasyondan sonra silikon levha kurutulur ve metal tabakanın iyi yapışmasını ve iletkenliğini sağlamak için sinterlenir.
Kapsülleme: İşlenen hücreler, kapsülleme işlemi yoluyla pil bileşenlerine birleştirilir. Kapsülleme malzemeleri arka paneli, ön camı ve orta EVA (etilen-vinil asetat kopolimer) katmanını içerir. Bu malzemelerin rolü hücreleri dış ortamdan korumak ve akü panelinin yapısal stabilitesini sağlamaktır.
4. Modüllerin montajı
Hücre bağlantısı: İşlenen hücreleri belirli bir düzenleme düzenine ve elektriksel bağlantı yöntemine göre düzenleyerek tellerle seri veya paralel bağlayın. Kaynak veya diğer bağlantı yöntemleriyle birden fazla hücre, daha büyük bir fotovoltaik panel oluşturmak üzere bir akü modülünde birleştirilir.
Kapsülleme: Nem, toz ve mekanik hasarı önlemek için monte edilen akü modülünün kapsüllenmesi gerekir. Kapsülleme işlemi, pil modülünün arka panele yerleştirilmesini, ön camın kaplanmasını ve EVA katmanıyla lamine edilmesini içerir. Sıcak presleme işlemiyle malzeme katmanları sağlam bir akü paneli yapısı oluşturacak şekilde birbirine sabitlenir.
Test ve kalite kontrolü: Kapsüllü akü panellerinin sıkı testlerden ve kalite kontrolünden geçmesi gerekir. Testler, her güneş panelinin gerçek kullanımda istikrarlı bir şekilde elektrik üretebilmesini ve ilgili standart ve spesifikasyonları karşılayabilmesini sağlayan elektriksel performans testi, fotoelektrik dönüşüm verimliliği testi ve çevresel tolerans testini içerir.
