عملية إنتاج الألواح الشمسية متعددة الكريستالات

الصفحة الرئيسية / أخبار / عملية إنتاج الألواح الشمسية متعددة الكريستالات

عملية إنتاج الألواح الشمسية متعددة الكريستالات

عملية إنتاج الألواح الشمسية متعددة الكريستالات هو مشروع معقد وعالي الدقة يتضمن خطوات وتقنيات متعددة لضمان كفاءة وموثوقية المنتج النهائي. تُستخدم الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات على نطاق واسع في أنظمة الطاقة الشمسية السكنية والتجارية والصناعية نظرًا لتكلفتها المنخفضة نسبيًا وأدائها الجيد.

1. تحضير المواد الخام
مواد خام السيليكون: يتطلب إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات أولاً مواد خام سيليكون عالية النقاء. يعد السيليكون أحد العناصر الأكثر وفرة على وجه الأرض، ولكن في تطبيقات الطاقة الشمسية، يجب أن يصل السيليكون المستخدم إلى مستوى عال من النقاء. عادةً ما تأتي المواد الخام للسيليكون من الخامات ويتم الحصول عليها من خلال عمليات الصهر والتنقية.
إنتاج سبائك السيليكون: بعد صهر المواد الخام للسيليكون عند درجة حرارة عالية، تتم إضافة المنشطات المناسبة (مثل الفوسفور أو البورون) لضبط خصائص التوصيلية الكهربائية لتشكيل سبائك السيليكون متعددة البلورات. عادة ما تكون هذه السبائك مربعة أو أسطوانية للقطع والمعالجة اللاحقة. يبرد السيليكون المنصهر تدريجيًا أثناء عملية التبلور ليشكل عدة بلورات صغيرة للحصول على سبائك السيليكون متعدد البلورات.

2. قطع سبائك السيليكون
تقطيع سبائك السيليكون: إحدى الخطوات الرئيسية في صنع الألواح الشمسية هي تقطيع سبائك السيليكون متعدد البلورات إلى شرائح رفيعة. باستخدام آلة قطع عالية الدقة، يتم قطع سبيكة السيليكون إلى شرائح سيليكون بسمك حوالي 200-300 ميكرون. تسمى شرائح السيليكون هذه "رقائق السيليكون" أو "الخلايا" وهي الوحدات الأساسية للألواح الشمسية.
معالجة رقاقة السيليكون: سيكون هناك بعض الخدوش والبقايا على سطح رقاقة السيليكون بعد القطع، والتي تحتاج إلى المعالجة الكيميائية والتلميع لإزالة عيوب السطح وتحسين نعومة السطح. تساعد المواد الكيميائية المستخدمة في عملية المعالجة على تنظيف رقاقة السيليكون وإزالة الأكاسيد.

3. تصنيع الخلايا
المنشطات: على سطح رقاقة السيليكون، يتم إدخال المنشطات من خلال عملية انتشار لتشكيل مناطق من النوع p والنوع n. تتمثل عملية التطعيم في وضع رقاقة السيليكون في فرن عالي الحرارة وإدخال المنشطات مثل الفوسفور أو البورون في الغلاف الجوي لتشكيل مناطق أشباه الموصلات من النوع n (السالب) والنوع p (الإيجابي). هذه العملية ضرورية للأداء الكهربائي للخلية.
المعدنة: يتم معدنة الخلية عن طريق طلاء سطح رقاقة السيليكون بمواد معدنية موصلة (عادةً الفضة والألمنيوم). تتضمن عملية المعدنة طباعة نمط قطب كهربائي مفصل على رقاقة السيليكون بحيث يمكن استخلاص التيار من رقاقة السيليكون. بعد المعدنة، يتم تجفيف رقاقة السيليكون وتلبيدها لضمان التصاق جيد وموصلية جيدة للطبقة المعدنية.
التغليف: يتم تجميع الخلايا المعالجة في مكونات البطارية من خلال عملية التغليف. تشتمل مواد التغليف على اللوحة الإلكترونية المعززة والزجاج الأمامي وطبقة EVA (كوبوليمر أسيتات فينيل الإيثيلين). ويتمثل دور هذه المواد في حماية الخلايا من البيئة الخارجية وضمان الاستقرار الهيكلي للوحة البطارية.

4. تجميع الوحدات
توصيل الخلايا: ترتيب الخلايا المعالجة بترتيب معين وطريقة التوصيل الكهربائي، وربطها على التوالي أو بالتوازي مع الأسلاك. من خلال اللحام أو طرق الاتصال الأخرى، يتم دمج خلايا متعددة في وحدة بطارية لتشكيل لوحة كهروضوئية أكبر.
التغليف: يجب تغليف وحدة البطارية المجمعة لمنع الرطوبة والغبار والأضرار الميكانيكية. تتضمن عملية التغليف وضع وحدة البطارية على اللوحة الإلكترونية المعززة، وتغطية الزجاج الأمامي، وتغليفه بطبقة EVA. من خلال عملية الضغط الساخنة، يتم تثبيت طبقات المواد معًا لتشكيل هيكل لوحة البطارية الصلبة.
الاختبار وفحص الجودة: تحتاج ألواح البطارية المغلفة إلى الخضوع لاختبارات صارمة وفحص الجودة. تشمل الاختبارات اختبار الأداء الكهربائي واختبار كفاءة التحويل الكهروضوئي واختبار التحمل البيئي، مما يضمن أن كل لوحة شمسية يمكنها توليد الكهرباء بشكل ثابت في الاستخدام الفعلي وتلبية المعايير والمواصفات ذات الصلة.