Thúc đẩy sự mở rộng của quang điện bằng cách cắt giảm một nửa thời gian sản xuất đối với pin mặt trời hiệu suất cao

Thúc đẩy sự mở rộng của quang điện bằng cách cắt giảm một nửa thời gian sản xuất đối với pin mặt trời hiệu suất cao

    Thúc đẩy sự mở rộng của quang điện bằng cách cắt giảm một nửa thời gian sản xuất đối với pin mặt trời hiệu suất cao
    bởi Sophia Baechle, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

    Promoting the expansion of photovoltaics by cutting production times for high-efficiency solar cells by half
    Thiết kế ngăn xếp wafer thử nghiệm để khuếch tán trong các thuyền thạch anh đặc biệt. Ảnh: Fraunhofer ISE


    Khi sản xuất pin mặt trời silicon, điều quan trọng là phải có thông lượng cao. Điều này làm giảm chi phí sản xuất và giảm bớt tình trạng tắc nghẽn nguồn cung do nhiều công trình lắp đặt quang điện đang được triển khai ở Đức và trên toàn thế giới. Đứng đầu là Viện Fraunhofer về Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE, một tập đoàn gồm các nhà sản xuất nhà máy, các công ty đo lường và các tổ chức nghiên cứu đã đưa ra một bằng chứng về khái niệm cho một dây chuyền sản xuất sáng tạo với công suất từ ​​15.000 đến 20.000 tấm mỗi giờ để đáp ứng nhu cầu này . Điều này thể hiện gấp đôi thông lượng thông thường và là do những cải tiến đối với một số bước quy trình riêng lẻ.

    Hội nghị Thế giới lần thứ tám về Chuyển đổi Năng lượng Quang điện tại Milan, Ý, sẽ trình bày các kết quả chi tiết từ dự án nghiên cứu.

    Tiến sĩ-Ing giải thích: “Vào năm 2021, 78% tổng số pin mặt trời silicon được sản xuất ở Trung Quốc. Ralf Preu, Giám đốc Bộ phận Công nghệ Sản xuất PV tại Fraunhofer ISE. "Để triển khai nhiều công trình lắp đặt năng lượng mặt trời càng nhanh càng tốt và làm cho chuỗi cung ứng của chúng ta mạnh mẽ hơn, Châu Âu nên thiết lập lại các trung tâm sản xuất pin mặt trời hiệu suất cao của riêng mình. Bằng cách tăng cường sản lượng và làm cho công nghệ sản xuất tiết kiệm tài nguyên hơn, chúng tôi có thể cắt giảm đáng kể chi phí và mở ra tiềm năng bền vững mà chúng tôi sẽ có thể tận dụng nhờ vào kiến ​​thức quy trình và kỹ thuật xuất sắc. "

    Các khái niệm mới về sản xuất pin mặt trời silicon

    Tập đoàn đã nghiên cứu mọi giai đoạn của quá trình sản xuất pin mặt trời silicon hiệu suất cao để tối ưu hóa toàn bộ quy trình. Một số bước quy trình yêu cầu phát triển mới. Tiến sĩ Florian Clement, giám đốc dự án tại Fraunhofer ISE, giải thích: “Đối với một số quy trình, quy trình sản xuất đã thiết lập cần được đẩy nhanh, các quy trình khác cần được phát minh lại từ đầu”. "So với những con số mà chúng ta đang thấy hiện nay, các hệ thống sản xuất được phát triển trong phạm vi của dự án đạt được ít nhất gấp đôi thông lượng."

    Một trong những phát triển mới cho thấy các nhà nghiên cứu triển khai thiết bị laser mới đang di chuyển liên tục xử lý các tấm wafer khi chúng di chuyển với tốc độ cao dưới máy quét laser. Đối với quá trình kim loại hóa pin mặt trời, tập đoàn này đã giới thiệu phương pháp in màn hình quay thay vì quy trình tiêu chuẩn hiện tại, in màn hình phẳng.

    Promoting the expansion of photovoltaics by cutting production times for high-efficiency solar cells by half
    Cấu hình nhiệt độ của pin mặt trời được vận chuyển qua lò với tốc độ 6 mét / phút (màu đỏ) và 20 mét / phút (màu xanh lam). Ảnh: Fraunhofer ISE
    Khuếch tán và oxy hóa ngăn xếp

    Pin mặt trời yêu cầu các phần được pha tạp chất khác nhau, ví dụ như nơi tiếp xúc giữa lớp silicon và kim loại. Các nhà nghiên cứu Fraunhofer ISE đã tích hợp quy trình khuếch tán được sử dụng trong bối cảnh này và quá trình oxy hóa nhiệt của các tấm wafer vào một bước quy trình.

    Bánh quế không còn được đặt riêng lẻ mà được xếp chồng lên nhau để được xử lý trong lò. Kết quả là, quá trình oxy hóa tạo ra hồ sơ pha tạp cuối cùng và đạt được sự thụ động bề mặt đồng thời tăng thông lượng của quá trình lên hệ số 2,4.

    Quy trình lò nội tuyến nhanh hơn

    Sau dấu điện cực trên pin mặt trời, sự tiếp xúc của các điện cực với pin mặt trời silicon được hình thành ở cả hai mặt trong các lò nung nội tuyến. Các lò tiêu chuẩn sẽ yêu cầu một buồng gia nhiệt lớn hơn đáng kể để tăng thông lượng ở giai đoạn này.

    Thay vào đó, tập đoàn dự án đã lắp đặt tốc độ vòng đai nhanh hơn ba lần trong lò và so sánh chất lượng của các tế bào năng lượng mặt trời thiêu kết với tiêu chuẩn ngày nay. Họ có thể tăng đáng kể thông lượng trong khi không ảnh hưởng đến hiệu quả của pin mặt trời.

    Promoting the expansion of photovoltaics by cutting production times for high-efficiency solar cells by half
    Xử lý pin mặt trời trong lò nhanh hơn đáng kể mà không ảnh hưởng đến hiệu quả. Ảnh: Fraunhofer ISE
    Kiểm tra không tiếp xúc và phân tích các khuyết tật

    Để mô tả đặc tính của các tế bào năng lượng mặt trời hoàn chỉnh, tập đoàn đã đưa ra hai khái niệm. Một phương pháp không tiếp xúc và một phương pháp sử dụng các tiếp điểm trượt đã được thực hiện để cho phép các dây chuyền sản xuất trong tương lai kiểm tra các tế bào nhanh hơn.

    Điều này giúp nó có thể duy trì tốc độ liên tục 1,9 mét / giây trong khi đo các tế bào, với nhóm nghiên cứu đã chứng minh độ chính xác đo lường tuyệt vời cho cả hai khái niệm. Một bằng sáng chế đã được nộp cho phương pháp không tiếp xúc.

    Zalo
    Hotline