Celvervaardiging en assemblage van modules

Nu het productieproces van siliciumplaten duidelijk is (tenminste dat hopen we), leggen we nu uit hoe we van deze siliciumplaten zonnepanelen maken. Celvervaardiging, assemblage, verbindingen; hier een overzicht in ons artikel.

De vervaardiging van cellen

Zodra de siliciumplaten gevormd en gesneden zijn, is het doel van de volgende stap om de halfgeleidende eigenschappen van de materialen te benutten en om te zetten van lichtenergie in elektrische energie. Het fotovoltaïsch effect, wat wij u in een eerder artikel gedetailleerd uitleggen, is een overdracht van energie van fotonen van het licht aan elektronen van silicium die hen in staat stelt om zich te verplaatsen. Deze elektronen worden vervolgens uit het materiaal gehaald via een verzamelelektrode die is verbonden met het externe elektrische circuit. Hoe werkt het precies?

Het principe is om verschillende lagen te creëren om de elektrische stroom uit de plaat te halen en het netwerk mee te voeden. We zullen zien hoe deze verschillende lagen worden vervaardigd.

• Afbijten: De p-gedoteerde platen van borium worden tijdens de kristallisatie schoongebeten in een chemisch bad om ze oppervlaktedefecten die tijdens het zaagproces op de platen zijn ontstaan te verwijderen.
• Texturing: Het oppervlak wordt getextureerd in kleine piramides of trechters om de fotonencollectie te verbeteren door reflectie te verminderen. Deze stap kan ook worden bereikt door middel van een chemisch bad.
• Dopen: Het n-gedoteerde gebied wordt gevormd door thermische diffusie van fosfor onder toepassing van een tunneloven die verwarmd wordt tussen de 800 °C en 900 °C. Onder invloed van warmte wordt een resterende laag van fosforsilicaat gevormd die vervolgens door een chemisch bad wordt verwijderd.
• Plaatranden verwijderen: De n+ laag wordt van de plaatranden verwijderd om de zender en de achterkant te scheiden.
• Een antireflectielaag: Een antireflectielaag wordt aangebracht op de voorzijde die ook de geleidbaarheid van de cellen verbetert  door beperkende recombinaties tussen ladingen (bijvoorbeeld reacties tussen elektronen binnen het silicium die niet dienen om elektrische stroom te creëren )
• Dopen van het veld aan de achterkant (p +): Gedopeerd door diffusie van aluminium. Deze kant dient ook als een ohm-geleider met de elektrode aan de achterkant.
• Metallisatie: De elektrische contacten worden gedeponeerd. Aan de voorkant is het een zilver zeefdrukcontact dat de elektrode vormt - en aan de achterkant een aluminium zeefdrukcontact (+ elektrode).

De cel is nu vervaardigd. Een laatste stap zal zijn om de cellen elektrisch te testen om hun elektrische eigenschappen te kennen. Een sortering van de cellen wordt vervolgens uitgevoerd, wat de optimalisatie van hun assemblage mogelijk zal maken.

De vervaardiging van modules

Gezien de kwetsbaarheid en verfijning van fotovoltaïsche cellen, dienen de modules op de eerste plaats om ze te beschermen tegen de externe omgeving.

Maar ze spelen ook een rol bij het optimaliseren van hun prestaties door optische verliezen te beperken en verwarming van de cellen te vermijden die hun prestaties verminderen.

1e stap: De verbinding van de cellen, die bestaat uit ze in een keten te verbinden en ze vervolgens met elkaar te verbinden om zo een ​​matrix te creëren.

2e stap: De inkapseling. De cellen worden geplaatst tussen een glaslaag (voorkant) en een laag tedlar (achterkant). Dit proces wordt uitgevoerd door het warmwalsen.

3e stap: De omkadering. Hier gaat het simpelweg om het maken van een kader voor de module. Deze stap is niet noodzakelijk.

4e stap: Aansluitdozen aansluiten. Aansluitdozen worden toegevoegd die beveiligingsdiodes bevatten en die de verbinding van de module met het elektrische netwerk mogelijk maken.

Net als bij de cellen, wordt er bij de modules een test uitgevoerd onder gekalibreerd kunstlicht om de exacte elektrische eigenschappen van de module te bepalen.