Sản xuất pin năng lượng mặt trời: Nguyên liệu, quy trình, công nghệ

Nguyên liệu đầu vào để sản xuất pin năng lượng mặt trời chính là Silic – chất bán dẫn, có khả năng hấp thụ bức xạ tốt. Bên cạnh đó là các công nghệ tiên tiến như PERC giúp nâng cao hiệu quả hoạt động cũng như tiết kiệm chi phí sản xuất tấm pin.

1. Nguyên liệu để sản xuất pin mặt trời

Tấm pin mặt trời hoạt động giải trí theo nguyên tắc của hiệu ứng quang điện. Nghĩa là tấm pin sẽ hấp thu và chuyển hóa trực tiếp nguồn năng lượng mặt trời thành điện năng. Để làm được điều này tấm pin cần những tế bào silicon làm từ Silic – một phi kim có đặc tính dẫn điện .Silic là vật tư có tính bán dẫn. Tại 1 số ít tầng nguồn năng lượng nhất định electron của nguyên tử hoàn toàn có thể đạt được và ngược lại ở một số ít tầng nguồn năng lượng khác thì không đạt được. Do đó, khi có một photon từ nguồn năng lượng ánh sáng truyền qua, silic lập tức hấp thụ chúng để đẩy electron lên tầng nguồn năng lượng cao hơn. Từ đó kích thích electron dẫn điện và tạo ra dòng điện trong mạng lưới hệ thống .

Tuy nhiên trên thực tế nguyên tố Silic không tìm thấy được ở dạng tự nhiên mà tồn tại chủ yếu ở dạng hợp chất thể rắn. Vì vậy nguyên liệu đầu vào để sản xuất pin mặt trời thường là silicon đioxit (đá thạch anh (silica tinh khiết nhất), thạch anh nghiền,…).

Thông qua quy trình đốt nguyên vật liệu, nhà phân phối thu được silicon nguyên chất để sản xuất ra những tế bào silicon. Silicon sống sót dưới 3 dạng là đơn, đa tinh thể và vô định. Kết hợp với 5 lớp giúp tạo ra 3 loại pin mặt trời là pin mặt trời đơn tinh thể, đa tinh thể và dải silic .

2. Quy trình sản xuất pin năng lượng mặt trời

Quy trình sản xuất tấm pin nguồn năng lượng mặt trời diễn ra theo 7 bước :

Bước 1: Làm sạch silicon

Nguồn nguyên vật liệu nguồn vào được làm sạch và vô hiệu hoàn bộ tạp chất nhờ lò nung quang điện và kỹ thuật floating zone .

Bước 2: Chế tạo silicon tinh thể

Pin nguồn năng lượng mặt trời được hình thành từ những thỏi silicon có dạng hình tròn trụ, cấu trúc đơn tinh thể, được tạo ra từ quá trình Czochralski. Trong tiến trình này, khi silicon đa tinh thể nóng chảy ở một mức độ nhất định một hạt silicon đơn tinh thể được nhúng vào. Sau khi hạt tinh thể co lại và xoay vòng theo tiến trình của nó thì một phôi silicon hình tròn trụ được hình thành .

Bước 3: Chế tạo chất bán dẫn Silic

Từ phôi thu được ở trên, kỹ thuật viên sử dụng cưa tròn hoặc cưa dây để cắt chúng thành từng tấm bán dẫn Silic nhỏ với hình dạng và size khác nhau. Sau đó, những tấm bán dẫn Silic này được chuyển qua quá trình đánh bóng mặt phẳng để vô hiệu những dấu cưa .Tuy nhiên gần đây, người ta phát hiện ra rằng những tế bào sần sùi, thô ráp thường mang lại hiệu suất hấp thụ ánh sáng mặt trời tốt hơn. Do đó, nhiều đơn vị sản xuất đã trực tiếp bỏ lỡ tiến trình đánh bóng để nâng cao hiệu suất cao sử dụng pin đồng thời tiết kiệm ngân sách và chi phí thời hạn và chi phí sản xuất cho doanh nghiệp .

Bước 4: Pha tạp (Doping)

Tiếp theo, silicon tinh khiết được trộn lẫn với boron và photpho để tạo ra vật tư bán dẫn có năng lực truyền điện .

Bước 5: Đặt các tiếp điểm điện

Các tiếp điểm điện được xác định vị trí và hàn cố định lại để kết nối từng tế bào năng lượng điện mặt trời lại với nhau và kết nối chúng với đầu thu của dòng điện hiện tại để tạo thành một tế bào quan điện hoàn chỉnh. Các tiếp điểm điện phải rất mảnh, đảm bảo không cản trở luồng ánh sáng bức xạ đi mặt trời đến tế bào.

Bước 6: Phủ lớp chống phản quang

Do mặt phẳng tinh thể silicon tinh khiết rất sáng bóng loáng, mức độ phản quang ánh sáng mặt trời lên đến 35 %. Nhằm làm giảm thiểu lượng ánh sáng mặt trời bị phản quang mất, ngày càng tăng lượng bức xạ được hấp thụ cho tấm pin, trên mặt phẳng những tấm silicon được phủ một lớp chống phản quang bằng silicon oxit hoặc titan dioxit .

Bước 7: Đóng gói

Các tế bào quang điện sau khi được triển khai xong thường được đóng gói chắc như đinh và đặt vào khung nhôm để ngày càng tăng độ bền cho mẫu sản phẩm. Bên trong khung nhôm, tế bào quang điện được bảo vệ bởi một lớp nhựa butyryl hoặc silicon trong suốt. Đây cũng là bước ở đầu cuối trong quy trình tiến độ sản xuất pin nguồn năng lượng mặt trời .

3. Công nghệ pin mặt trời PERC

Công nghệ PERC ( Passivated Emitter and Rear Cell hoặc Passivated Emitter Rear Contact ) là loại công nghệ tiên tiến phát quang thụ động. PERC giúp những electron trong tinh thể silicon vận động và di chuyển thuận tiện hơn, ngày càng tăng vận tốc phản xạ ánh sáng từ đó cải tổ hiệu suất tấm pin lên đến 1 %. Nhờ đó Công nghệ PERC là lựa chọn của hầu hết đơn vị sản xuất lúc bấy giờ .Ngoài ra, công nghệ tiên tiến in 3D và công nghệ tiên tiến pin mặt trời Hybrid cũng là giải pháp nên tìm hiểu thêm. Công nghệ pin mặt trời Hybrid là loại công nghệ tiên tiến tân tiến nhất ngày này, có năng lực tạo ra điện ngay cả khi trời mưa. Tuy nhiên giá tiền khá cao và chưa phổ cập trên quốc tế .Hầu hết nhà pin mặt trời số 1 quốc tế như Canadian và Hanwha QCELLS đang vận dụng công nghệ tiên tiến PERC. Đồng thời tích hợp với công nghệ tiên tiến Multi Busbars và Half-cut cells để tạo ra những tấm pin hiệu suất cao nhất .

• Half-cut cells: Số lượng cell pin hoạt động độc lập tăng từ 72 thành 144 trên cùng một kích thước tấm pin. Nhờ đó gia tăng hiệu quả chuyển đổi quang năng và làm mát tấm pin, góp phần nâng cao độ bền.
• Multi Busbars: Một cell pin có nhiều busbar thì các electron dễ dàng tập trung để tạo thành dòng điện hơn, giúp dòng điện sinh ra ổn định và ít bị tiêu hao.

4. Tấm pin năng lượng mặt trời sản xuất ở đâu?

Hiện nay tấm pin mặt trời được sản xuất ở nhiều vương quốc trên quốc tế như Trung Quốc, Nước Hàn, Canada, Mỹ, Đức … Top những tên thương hiệu nổi tiếng nhất hoàn toàn có thể kể đến gồm có :

• Canadian Solar – Canada
• Hanwha QCELLS – Hàn Quốc
• JA Solar – Trung Quốc
• AE Solar – Đức
• …

Sản phẩm của các thương hiệu này được nhập khẩu và phân phối rộng khắp Việt Nam. Khách hàng có thể tìm mua tại các địa chỉ uy tín như Freesolar – Thương hiệu điện mặt trời áp mái thuộc Tập Đoàn Sơn Hà.

Freesolar sẵn sàng tư vấn 24/7 về quá trình sản xuất pin năng lượng mặt trời, kích thước cũng như giá thành tấm pin.

tin tức liên hệ :

• Hotline: 1900.3188
• Email: [email protected]
• Facebook: https://www.facebook.com/freesolar.vn/
• Link tải app FreeSolar: IOS / Android

Source: https://vh2.com.vn
Category custom BY HOANGLM with new data process: Chế Tạo