Aurinkosähkökennojen valmistusprosessiin liittyy monimutkaisia suunnittelutekniikoita ja erilaisten aurinkosähköteknologioiden (kuten kiteinen pii, ohutkalvot jne.) valmistusprosessi. Tässä on lyhyt katsaus kiteisen piin aurinkokennojen valmistusprosessiin, joka on yleisin aurinkosähkötyyppi. aurinkokenno:
Puhdistavat piiraaka-aineet: Pii on aurinkokennoissa yleisimmin käytetty puolijohdemateriaali. Ensinnäkin piin raaka-aine on puhdistettava, jotta saavutetaan aurinkokennojen edellyttämä puhtaus. Tämä saavutetaan yleensä kemiallisella höyrypinnoituksella (CVD) polypiin tuottamiseksi.
Piiharkkojen valmistus: Puhdistettu polypii sulatetaan ja jähmettyy tietyssä lämpötilassa piiharkkojen muodostamiseksi. Tämä prosessi voidaan tehdä joko Czochralski-prosessilla (CZ-menetelmä) tai Float Zone -menetelmällä (FZ-menetelmä). CZ-menetelmään kuuluu pitkänomaisen yksikiteisen piin siemenkiteen upottaminen sulaan piihin ja sen sitten hitaasti nostaminen ja pyörittäminen piin kiinteyttämiseksi siemenkiteellä suuren yksikiteisen piiharkon muodostamiseksi. FZ-sääntö on kiinteyttää pii asteittain yhdeksi kiteeksi siirtämällä piiraaka-ainesauvan kuumennusaluetta.
Piiharkkojen leikkaaminen:Piiharkot leikataan ohuiksi viipaleiksi eli piikiekoiksi. Nämä kiekot ovat tyypillisesti 150-200 mikronia paksuja. Leikkauksessa voidaan käyttää monilankaista leikkauskonetta, joka käyttää hienoa lankaa (yleensä teräs- tai timanttilankaa) piiharkkojen leikkaamiseen.
Piikiekkojen puhdistus ja kiillotus: Leikatut piikiekot on puhdistettava ja kiillotettava pinnan epäpuhtauksien ja vaurioiden poistamiseksi ja tasaisen pinnan varmistamiseksi valosähköisen muunnostehokkuuden parantamiseksi.
Aurinkosähkökennorakenteen valmistus: Piikiekot läpikäyvät sarjan prosessointia aurinkokennojen rakenteen muodostamiseksi. Tähän sisältyy heijastuksenestopinnoitteen levittäminen kiekolle valon heijastushäviön vähentämiseksi sekä PN-liitoksen muodostaminen kiekkoon diffuusion, ioni-istutuksen jne. avulla, mikä on keskeinen osa aurinkokennojen valosähköistä muuntamista.
Elektrodien valmistus: Elektrodit valmistetaan piikiekon pinnalle, yleensä päällystämällä piikiekon etupuoli johtavalla materiaalilla (kuten alumiini- tai hopeatahnalla) ja kiinnittämällä se sitten sintrausprosessin kautta. Piikiekon takana on myös elektrodit, jotka helpottavat sähkövirran ulostuloa.
Kapselointi: Valmistetut yksittäiset aurinkokennot kootaan aurinkosähkömoduuleiksi. Nämä akut on kytketty sarjaan tai rinnan tarvittavan jännitteen ja virran tuottamiseksi. Akku on sitten kapseloitu lasin ja taustalevyn väliin akun suojaamiseksi ympäristötekijöiltä.
Testaus ja sertifiointi: Lopuksi aurinkosähkömoduuleille on suoritettava tiukka testaus ja sertifiointi sen varmistamiseksi, että niiden suorituskyky vastaa standardeja ja odotuksia. Testaus sisältää akun virran, jännitteen, tehon ja kestävyyden tarkistamisen.