Obróbka chemiczna krzemowych ogniw słonecznych jako najwa Ŝniejszy etap w recyklingu modułów … 471 Rys. 6. Zmiana rezystancji powierzchniowej R s w zale Ŝno ści od czasu trawienia Fig. 6. Time dependence of the sheet resistance R s Na rysunku 7 przedstawiono widok powierzchni ogniw, pochodzacych od ró Ŝnych W ten sposób podnosi się wydajność działania fotowoltaiki do optymalnego poziomu. 5 rzeczy o ogniwach, które warto wiedzieć. Najbardziej wydajnym rodzajem ogniw fotowoltaicznych są ogniwa monokrystaliczne, czyli te które rozpoznamy po czarnym kolorze. Stilo Energy używa w swoich instalacjach właśnie tego rodzaju ogniw. Kup tanio Monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne od Monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne fabryka, Zapewniamy dobrą jakość Monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne z Chin. wpływu paneli słonecznych na ekosystem. Poza tym materiały używane do produkcji baterii słonecznych są powszechnie dostępne a utylizacja zużytych instalacji nie jest kłopotliwa. Niestety stosunkowo wysoki koszt wytworzenia do wyprodukowanej energii elektrycznej powoduje relatywnie niewielki zysk z instalacji fotowoltaicznych. FIRMA: NAJWIĘKSZY DOSTAWCA OGNIW SŁONECZNYCH I WIODĄCY PRODUCENT MODUŁÓW NA ŚWIECIE. Rok założenia: 2005. Skonsolidowany łańcuch produkci obejmuącej płytki krzemowe, ogniwa oraz moduły słoneczne. Światowy lider w dziedzinie B%R, szeroki wachlarz najnowocześnieszych innowacyjnych produktów. Płytki Kremowe na Allegro.pl - Zróżnicowany zbiór ofert, najlepsze ceny i promocje. Wejdź i znajdź to, czego szukasz! . Poniżej opisano przykładowy proces wytwarzania ogniw fotowoltaicznych; podobny proces zastosowano do wytworzenia fabrycznie nowych ogniw PV na bazie płytek krzemowych od-zyskanych w procesie recyklingu. Typowe ogniwo fotowoltaiczne to płytka półprzewodnikowa z krzemu monokrystalicznego lub polikrystalicznego, w której została uformowana bariera potencjału w postaci złącza p- n. Grubość płytek zazwyczaj zawiera się w granicach 200÷500 mikrometrów. Na przednią i tylną stronę płytki naniesione są metaliczne połączenia- kontakty elektryczne. Ogniwa z krzemu monokrystalicznego wykonywane są z płytek o kształcie okrągłym, a następnie przycinane są do przekroju kwadratowego dla zwiększenia upakowania na powierzchni modułu. Monokry-staliczne ogniwa fotowoltaiczne wykazują najwyższe sprawności konwersji ze wszystkich ogniw krzemowych, ale są również najdroższe w produkcji. Wytworzone w warunkach labo-ratoryjnych pojedyncze ogniwa osiągają sprawność rzędu 24%. Ogniwa produkowane na skalę przemysłową mają sprawność rzędu 17%. Struktura multikrystaliczna (polikrystaliczna) charakteryzuje się dużymi rozmiarami ziaren: od 1 [mm] do 1 [cm]. Polikrystaliczne ogniwa krzemowe wykonywane są z dużych prostopadłościennych bloków krzemu, wytwarzanych w specjalnych piecach, w których roztopiony krzem jest powoli ochładzany, aby zainicjować wzrost polikryształu o dużych ziarnach. Bloki te są cięte na prostokątne płytki, w których formowana jest bariera potencjału. Polikrystaliczne ogniwa są nieco mniej wydajne niż mo-nokrystaliczne, ale jednocześnie koszt ich produkcji jest niższy. Płytki krzemowe wykorzysty-wane do produkcji ogniw poddawykorzysty-wane są w pierwszym etapie wstępnemu myciu, a następnie obróbce chemicznej w celu usunięcia zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia powierzchni można podzielić na: cząsteczkowe, jonowe lub atomowe [54]. Obróbkę chemiczną przeprowadza się w gorącym roztworze KOH. Trawienie to jest koniecz-ne, gdyż krzem w obszarach przypowierzchniowych jest silnie zdefektowany, co ujawnia się w postaci mikropęknięć, powstających w wyniku cięcia bloku krzemowego na płytki. W na-stępnym etapie płytki trawi się w roztworze KOH i alkoholu izopropylowego w celu wytwo-rzenia tekstury powierzchni, zmniejszającej odbicie światła. W przypadku płytek multikrystalicznych stosowana jest również inna metoda, polegająca na równoczesnym usunięciu warstwy uszkodzonej i teksturyzację (piramidyzację) powierzchni poprzez trawienie kwasowe. Zaletą tej metody w porównaniu do trawienia w roztworze KOH jest możliwość otrzymania większej jednorodności powierzchni, brak uskoków i uzyskanie mniejszego współczynnika odbicia światła. Po procesie oczyszczania następuje formowanie złącza p- n. W zależności od rodzaju atomów domieszki otrzymujemy dwa typy przewodnic-twa:
elektronowe (półprzewodnik typu n);
dziurowe (półprzewodnik typu p). Strona 20 z 183 Półprzewodnik typu n uzyskuje się przez dodanie w procesie wzrostu kryształu krzemu do-mieszki pierwiastka pięciowartościowego, najczęściej fosforu. Półprzewodnik typu p uzyskuje się przez zastąpienie niektórych atomów krzemu atomami pierwiastka trójwartościowego, najczęściej boru. Wprowadzając różną ilość atomów domieszkowych można zmieniać rezy-stywność półprzewodnika (rys. 2. 13). Rys. Zależność rezystywności w zależności od poziomu pierwiastka domieszkowego w krzemie [48] Proces domieszkowania może być realizowany dwoma sposobami :
w rurze kwarcowej z użyciem źródła fosforu POCl3; proces dyfuzji zachodzi w temperaturze około 850 [oC] w czasie około 40 [min]. Uzyskuje się złącze o głębokości ok. 0,3 [Ω∙cm] i rezystancji powierzchniowej około 45 [Ω/□]. Proces dyfuzji może być prowadzony w układzie zamkniętym bądź otwartym w piecu jedno lub dwustrefowym (rys. 2. 14 i 2. 15). Poziom domieszki (cm-3) Rezystywność (Ω∙cm) Krzem typu p domieszkowanie borem Krzem typu n domieszkowanie fosforem Temperatura 300 K Strona 21 z 183 Rys. Dyfuzja w układzie zamkniętym (I) oraz otwartym (II) przy zastosowaniu: a, b- stałego źródła domieszki, c- gazowego źródła domieszki [10] Rys. Piec do procesu dyfuzji z POCl3 i z BBr3 i do procesu utleniania [65]
w promiennikowym piecu taśmowym (LA-310). Źródłem fosforu są pasty fos-forowe naniesione metodą sitodruku lub emulsje fosfos-forowe- przy użyciu wi-rówki. 10 Radziemska Ewa, Lipiński Marek, Ostrowski Piotr, RE-USE OF PHOTOVOTAIC CRYSTALLINE SILICON SOLAR CELLS – TECHNOLOGICAL POSSIBILITIES, Heat Transfer and Renewable Sources of Energy: HTRSE-2008: Proceedings of the XIIth International Symposium, 2008, s. 187÷194: 13 rys., 1 tab. - Bibliogr. 4 978-83-7457-055-8. rury kwarcowe piec dwustrefowy piec jednostrefowy I - Dyfuzja w układzie zamkniętym II - Dyfuzja w układzie otwartym b) c) Gazowe źródło domieszki N2 O2 H2 N2 O2(H2) kwarcowa kase-ta z płytkami Si a) a piec dwustrefowy b c W kolejnym etapie usuwa się złącze z krawędzi płytek poprzez ułożenie ich w stosie w sp cjalnym do tego celu ścisku teflonowym i poddaje procesowi trawienia chemicznego w ro tworze HF: HNO3: H2O. Następnie usuwa się powstałe w procesie dyfuzji szkliwo fosforowe w wodnym roztworze kwasu HF i tworzy się tzw. maski, służące do otrzymywania określonych kształtów materiału półprzewodnikowego w postaci SiO stwy krzemu. Na tak utlenioną powierzchnię krzemu nanoszona jest warstwa antyrefleksyjna i pasywującą (TiOx), metodą chemiczną ze z jako gazu nośnego. Następnie na przednią i tylną nanosi się kontakty metaliczne browej, zaś do kontaktu tylnej części płytki w temperaturze 150 [oC] i wypalane w promiennikowym pi Rys. Taśmowy p Omowy kontakt przedni uzyskuje się poprzez przepalenie pasty przez warstwę SiO wyniku równoczesnego wypalenia pasty Al powstaje tylny kontakt o obszarze, którego występuje pole elektryczne tzw. BSF ( Na rys. 2. 17 przedstawiono w sposób schematyczny przekrój taicznego, na którym zaznaczono Rys. Schemat typowego komercyjnego 1. metalizacja tylna; 2. warstwa typu p+; 3. baza- warstwa typu p (krzemowe po łoże bazowe); 4. emiter- warstwa typu n+ 5. warstwa antyrefleksyjna i 6. metalizacja przednia. Strona 22 z 183 suwa się złącze z krawędzi płytek poprzez ułożenie ich w stosie w sp cjalnym do tego celu ścisku teflonowym i poddaje procesowi trawienia chemicznego w ro O. Następnie usuwa się powstałe w procesie dyfuzji szkliwo fosforowe w wodnym roztworze kwasu HF i tworzy się tzw. maski, służące do otrzymywania określonych kształtów materiału półprzewodnikowego w postaci SiO2 oraz Si3N4 poprzez utlenianie wa Na tak utlenioną powierzchnię krzemu nanoszona jest warstwa antyrefleksyjna i pasywującą metodą chemiczną ze związku czteroetyloortotytanianu- (C2H5O)4 . Następnie na przednią i tylną części płytki za pomocą techniki sitodruku nosi się kontakty metaliczne. Do wytworzenia kontaktu przedniego używa się pasty sr o kontaktu tylnej części płytki– pasty aluminiowej. Pasty są suszone w suszarce i wypalane w promiennikowym piecu taśmowym . Taśmowy piec IR do wypalania metalizacji- LA-310 (RTC) [ Omowy kontakt przedni uzyskuje się poprzez przepalenie pasty przez warstwę SiO wyniku równoczesnego wypalenia pasty Al powstaje tylny kontakt omowy i złącze obszarze, którego występuje pole elektryczne tzw. BSF (ang. Back Surface Field w sposób schematyczny przekrój krzemowego taicznego, na którym zaznaczono wszystkie jego elementy: typowego komercyjnego krzemowego ogniwa fotowoltaicznego (opracowanie własne) warstwa typu p (krzemowe pod-+; warstwa antyrefleksyjna i pasywująca; suwa się złącze z krawędzi płytek poprzez ułożenie ich w stosie w spe-cjalnym do tego celu ścisku teflonowym i poddaje procesowi trawienia chemicznego w roz-O. Następnie usuwa się powstałe w procesie dyfuzji szkliwo fosforowe w wodnym roztworze kwasu HF i tworzy się tzw. maski, służące do otrzymywania określonych poprzez utlenianie war-Na tak utlenioną powierzchnię krzemu nanoszona jest warstwa antyrefleksyjna i pasywującą 4Ti z użyciem azotu ocą techniki sitodruku . Do wytworzenia kontaktu przedniego używa się pasty sre-pasty aluminiowej. Pasty są suszone w suszarce ecu taśmowym (rys. 2. 16). [23] Omowy kontakt przedni uzyskuje się poprzez przepalenie pasty przez warstwę SiO2/TiOx. W mowy i złącze p-p+, w Back Surface Field). krzemowego ogniwa fotowol-fotowoltaicznego Strona 23 z 183

płytki krzemowe do ogniw słonecznych