El proceso de grabado químico forma texturas piramidales o estructuras piramidales invertidas en las superficies de las obleas de silicio, mejorando significativamente la eficiencia de absorción de la luz en las células fotovoltaicas. Este proceso de fabricación crucial es esencial para mejorar la eficiencia de conversión de las células solares.
Equipo: Sistema de texturizado por lotes monocristalino
Elecciones del fabricante: CHINA S.C., Kingenious, etc.
Formación de capa P+ para unión PN:Utilizando BCl₃ a altas temperaturas para formar una capa P+ en la superficie del oblea de silicio, creando así una unión PN que permite la generación de portadores en la oblea.
Método de formación de unión de celda tipo N:El proceso de formación de la unión para celdas tipo N implica difundir boro (B) en material semiconductor dopado con fósforo, creando una unión PN en la interfaz entre las dos regiones de material semiconductor dopado.
Equipo:
Horno de difusión de boro (6 tubos)
Elecciones del fabricante:
CHINA S.C., Laplace, etc.
Eliminación de vidrio fosfatosílico (PSG) usando HF
Reacción: SiO2 + HF → H2SiF6 + H2O
Mecanismo de Pasivación y Pulido Selectivo de Superficie:
Los "grupos protectores" (por ejemplo, compuestos basados en silano) forman una monocapa ordenada en la superficie del óxido:
Crea una barrera de difusión de OH⁻ → Previene el grabado de SiO₂
Acelera la reacción de OH⁻ con el Si de la parte trasera → Mejora el grabado anisótropo en los planos {111}/{100}
Equipo:Equipo de eliminación de BSG en línea + Equipo de pulido alcalino
Elección del fabricante: CHINA S.C., Kingenious, etc.
Principio de deposición de la capa de óxido:Oxidación térmica mediante difusión de oxígeno a altas temperaturas, donde el oxígeno reacciona con el silicio para formar óxido de silicio.
Reacción química: O2+SiSiOx.
Principio de deposición de silicio amorfo (a-Si):Descomposición térmica del silano (SiH₄) en el proceso CVD, produciendo silicio en fase sólida y subproductos de hidrógeno.
Reacción química: SiH₄(g) → Si(s) + 2H₂(g)
Equipo: Sistema LPCVD
Fabricanteelección:Laplace, etc.
El P₂O₅ producido por la descomposición del POCl₃ se deposita en la superficie del oblea de silicio. El P₂O₅ reacciona con el silicio para generar SiO₂ y átomos de fósforo, formando una capa de vidrio fosfatosílico en la superficie de la oblea de silicio. Los átomos de fósforo luego difunden en el silicio.
Reacción: 2P₂O₅ + 5Si = 5SiO₂ + 4P↓
Equipo: Horno de difusión de fósforo
Fabricanteelección:CHINA S.C., etc.
Grabado en húmedo en línea para la remoción de PSG (paredes posterior y laterales)
Proceso: La estación húmeda de tipo cadena utiliza química basada en HF para eliminar el vidrio fosfatosilícico (PSG) de la parte posterior y los bordes de la oblea antes de la limpieza RCA.
Los "grupos protectores" se disponen de forma selectiva y ordenada para mejorar la protección del BPSG. Después de eliminar el PSG en la superficie POLI utilizando un proceso de pulido alcalino, se utiliza aOH+ADD para proteger con éxito la SiO2 de la corrosión por NaOH.
Equipo:Sistema de eliminación de PSG en línea + máquina de limpieza RCA
Fabricanteelección:CHINA S.C., etc.
Principio de Pasivación de Superficies: La ALD permite la deposición capa por capa de películas delgadas a escala atómica. Utilizando las cargas fijas negativas del Al₂O₃, crea un campo eléctrico de interfaz dirigido hacia el sustrato de silicio. Este campo:
Repelente de electrones de la interfaz Al₂O₃/Si en silicio de tipo n-p
Reduce la velocidad de recombinación de la interfaz (Seff< 10 cm/s)
Aumenta la vida útil de los portadores minoritarios (Δτ > 1 ms)
Deposición de Al₂O₃ mediante mecanismo de reacción de precursor TMA: El trimetilaluminio (TMA) reacciona con vapor de agua en un proceso cíclico:
2AL(CH₃)₃ + 3H₂O = Al₂O₃ + 6CH₄
Equipo: ALD
Fabricanteelección: LEADMICRO., etc.
El plasma de baja temperatura sirve como fuente de energía, con la oblea de silicio colocada en el cátodo bajo descarga de plasma de baja presión. La oblea se calienta a una temperatura predeterminada mediante descarga lumínica.
Equipo:CVD de plasma de cinco tubos en la cara frontal
Fabricanteelección:CHINA S.C., etc.
Utilizando el plasma de baja temperatura como fuente de energía, la oblea de silicio se coloca sobre el cátodo de un sistema de descarga de plasma a baja presión. La oblea se calienta a una temperatura predeterminada mediante la descarga de plasma (o con un elemento calefactor adicional). A continuación, se introduce una cantidad apropiada de SiH₄ y NH₃, que sufren una serie de reacciones químicas y de plasma para formar una fina película sólida (SiNx) en la superficie posterior de la oblea de silicio.
Equipo:Impresión por serigrafía de 5 tubos de CVD de plasma en la parte posterior
Fabricanteelección:CHINA S.C., etc.
Durante la impresión, la pasta se aplica sobre la malla de la pantalla. El rasero ejerce una presión controlada mientras atraviesa la pantalla, forzando la pasta a través de los orificios de la malla sobre el sustrato. La pasta se adhiere dentro de límites definidos debido a su viscosidad.
Un espacio controlado entre la pantalla y el sustrato permite que la pantalla tensada reboten desde el rasero, manteniendo solo un contacto lineal móvil. Esto crea un desprendimiento de la pasta de la malla durante la separación, asegurando la precisión dimensional. Después de la impresión, el rasero se levanta y
Equipo:Línea de serigrafía de doble vía
Elección del fabricante: CHINAMAXWELL., etc.
Zona de baja temperatura: Principalmente implica la evaporación y combustión de los solventes orgánicos y aglutinantes de la pasta.
Etapa de temperatura intermedia: Se caracteriza principalmente por la fusión del vidrio en polvo y la agregación de partículas de plata.
Etapa de alta temperatura: Dominada por reacciones entre la plata, el silicio y el vidrio fundido, formando aleaciones de plata-silicio.
Fase de enfriamiento: Consiste principalmente en la recristalización y el crecimiento de grano de las partículas de plata en la superficie del silicio.
Equipo:Sistema integrado de horno de cocción y inyección de luz (doble vía)
Fabricanteelección: CHINAMAXWELL., etc.
La irradiación láser de alta intensidad excita los portadores de carga en la célula solar, mientras se aplica un voltaje de polarización superior a 10V, generando una corriente localizada de varios amperios. Esto induce la sinterización, desencadenando la difusión mutua entre la pasta de plata y el silicio, reduciendo significativamente la resistencia de contacto entre el metal y el semiconductor, mejorando así el factor de llenado. Mientras tanto, durante el proceso de sinterización, la vida útil de los portadores termina rápidamente después de que el láser pasa, minimizando los daños en la estructura original.
Equipo:Sistema de dopaje láser de doble vía
Fabricanteelección: DR., etc.
La inspección óptica automática (AOI) es un dispositivo basado en principios ópticos para detectar defectos visuales comunes que se encuentran durante la producción de células solares.
Principio de electroluminiscencia (EL): Se aplica una corriente directa a la célula solar, utilizando el proceso inverso al efecto fotovoltaico para hacer que la célula emita luz. El sistema de imágenes captura la señal y la transmite a un software informático, que procesa los datos y muestra la imagen EL de la célula solar en la pantalla.
Principio del Probador IV: La célula solar se expone a luz solar simulada, convirtiendo la energía luminosa en energía eléctrica y generando corriente. El probador mide simultáneamente la corriente y el voltaje, luego calcula parámetros clave como potencia y eficiencia basados en los datos.
Equipo:Probador y clasificador de células solares de doble vía (sistema HALM, 150 compartimentos)
Fabricanteelección: CHINAMAXWELL., etc.
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