Fotovoltinių elementų gamybos procesas apima sudėtingus inžinerinius metodus ir įvairių fotovoltinių technologijų (tokių kaip kristalinis silicis, plonos plėvelės ir kt.) gamybos procesą. Pateikiame trumpą kristalinio silicio fotovoltinių elementų, labiausiai paplitusių fotovoltinių elementų, gamybos proceso apžvalgą. fotovoltinis elementas:
Silicio žaliavų valymas: Silicis yra dažniausiai naudojama puslaidininkinė medžiaga fotovoltiniuose elementuose. Visų pirma, silicio žaliava turi būti išgryninta, kad būtų pasiektas fotovoltinių elementų grynumas. Paprastai tai pasiekiama naudojant cheminį nusodinimą iš garų (CVD), kad būtų gautas polisilicis.
Silicio luitų gamyba: Išgrynintas polisilicis išlydomas ir sukietėja tam tikroje temperatūroje, kad susidarytų silicio luitai. Šis procesas gali būti atliekamas Czochralski procesu (CZ metodas) arba plūduriuojančia zona (FZ metodas). CZ metodas apima pailgo monokristalinio silicio sėklų kristalo panardinimą į išlydytą silicį, o po to lėtai jį pakėlimą ir pasukimą, kad ant sėklinio kristalo esantis silicis sukietėtų ir susidarytų didelis monokristalinio silicio luitas. FZ taisyklė yra palaipsniui sukietinti silicį į vieną kristalą, perkeliant kaitinimo sritį ant silicio žaliavos strypo.
Silicio luitų pjovimas:Silicio luitai supjaustomi plonais griežinėliais, ty silicio plokštelėmis. Šios plokštelės paprastai yra nuo 150 iki 200 mikronų storio. Pjovimui galima naudoti kelių laidų pjovimo mašiną, kuri naudoja ploną vielą (dažniausiai plieninę arba deimantinę vielą), kad pjaustytų silicio luitus.
Silicio plokštelių valymas ir poliravimas: Iškirptas silicio plokšteles reikia išvalyti ir poliruoti, kad būtų pašalintos nešvarumai ir paviršiaus pažeidimai, o paviršius būtų lygus, kad būtų pagerintas fotoelektrinės konversijos efektyvumas.
Fotovoltinių elementų struktūros gamyba: Silicio plokštelės yra apdorojamos serijomis, kad susidarytų fotovoltinių elementų struktūra. Tai apima plokštelės padengimą neatspindinčia danga, siekiant sumažinti šviesos atspindžio praradimą, taip pat PN jungties formavimą ant plokštelės difuzijos, jonų implantavimo ir kt. būdu, o tai yra pagrindinė fotoelektrinių elementų fotoelektrinės konversijos dalis.
Elektrodų gamyba: Elektrodai gaminami ant silicio plokštelės paviršiaus, dažniausiai priekinę silicio plokštelės pusę padengiant laidžios medžiagos sluoksniu (pvz., aliuminio arba sidabro pasta) ir pritvirtinant jį sukepinimo būdu. Silicio plokštelės gale taip pat yra pagaminti elektrodai, palengvinantys elektros srovės išėjimą.
Inkapsuliavimas: Pagaminti atskiri fotovoltiniai elementai surenkami į fotovoltinius modulius. Šios baterijos yra sujungtos nuosekliai arba lygiagrečiai, kad būtų sukurta reikiama įtampa ir srovė. Tada baterija yra įdėta tarp stiklo ir galinės plokštės, kad būtų apsaugota nuo aplinkos veiksnių.
Testavimas ir sertifikavimas: Galiausiai, PV moduliai turi būti kruopščiai tikrinami ir sertifikuojami, siekiant užtikrinti, kad jų veikimas atitiktų standartus ir lūkesčius. Bandymas apima akumuliatoriaus srovės, įtampos, išėjimo galios ir patvarumo patikrinimą.