请更新您的浏览器。

您使用的 Microsoft Edge 浏览器版本可能过低。为了在访问 Busch 普旭网站时获得最佳体验，请更新您的浏览器。

这种方法
联系方式
中国

利用真空技术制造太阳能电池

借助先进的真空技术，制造商能够更快速地生产太阳能面板，并大幅提升其效率和耐用性。

solar_panels

真空应用

我们的配套产品

真空在太阳能电池制造工艺中的应用

太阳能行业正引领着未来可再生能源的发展之路。真空技术在面向未来的太阳能面板制造应用中发挥着重要作用。从最初制作构成每个电池单元的硅，到最终的层压工序，真空技术一直贯穿始终。

随着制造技术的日益高效且更具成本效益，太阳能面板已成为消费者和众多企业广受欢迎的选择。然而，随着市场对太阳能面板需求的持续增长，对于更高效生产工艺的需求也随之增加。
真空技术不仅加快了生产速度，还提高了太阳能面板的效率和耐用性。

借助先进的真空技术，制造商能够更快速地生产太阳能面板，并大幅提升其效率和耐用性。

此外，高效的真空技术还能减少浪费，提高太阳能面板生产工艺的可持续性。确保将涂层均匀分布到太阳能电池上，以减少材料的浪费。

Busch 普旭为太阳能发电行业提供理想的真空解决方案。

真空在太阳能电池制造工艺中的应用

通过运用真空技术，太阳能面板制造商能够生产出耐用、高效且可靠的太阳能面板。

太阳能面板制造工艺中，主要有四个真空应用环节：
  • 太阳能电池制造信息图

  • getMedia
  • test
    getMedia

  • getMedia
solar_panel_production_infographic_ingot

在真空条件下生长硅晶体

构成太阳能面板的电池单元由硅制成，而硅是地球上储量最丰富的元素之一。它几乎存在于所有岩石、天然海滩砂和土壤中，但总是与其他元素（例如：氧）结合存在。

制造太阳能面板需要用到纯硅， 为了制造纯硅，首先要将多晶硅（一种高纯度的硅形态）熔化，然后引入一颗籽晶。然而，硅在熔化状态下会变得特别活跃。气体分子、灰尘颗粒和其他杂质可能会与硅发生反应并干扰硅晶体的生长，最终对其性能及太阳能面板的效率产生影响。

使用真空系统从工艺室中抽出空气。在真空条件下，硅不再与其他物质发生反应，因此晶体是纯净无杂质的。

在这种无污染的环境中，可以生长出纯硅。生长从籽晶开始， 将晶体缓慢从熔化的硅中拉出时，会形成一根长硅棒，可以切成约 200 µm 厚的超薄硅片。

然而，还需掺入其他元素。制造硅片的工艺中，还会掺入极少量的其他元素（通常是硼或磷）。这些元素与硅原子相结合，产生可在电路中传导电流的“自由电子”。这就是原本为绝缘体的纯硅被转变成为半导体的奥秘所在。
solar_cell_manufacturing_load_lock_chambers

Load lock 腔体

太阳能面板生产的几个关键阶段都在真空室内进行，以便为敏感的硅片提供稳定且无污染的环境。

然而，为了避免将硅片从大气环境转移到主腔室时压力发生突然变化，需要一个中间过渡阶段——load lock 腔体。它类似于太空船门上的气闸，可在装卸硅片时，在两个腔室之间起到缓冲作用。

Load lock 腔体在大气环境压力和主腔室真空度之间循环。这意味着主腔室会始终保持真空状态，从而确保快速循环并减少污染。

Load lock 腔体的匹配产品
solar_panel_production_infographic_coating

涂层制备工艺

太阳能电池采用不同的涂层材料。使用的材料和工艺技术不同，涂层的特性也不同。利用真空可确保涂层材料分布均匀、无气泡且厚度一致， 这些都能提升每块太阳能电池的效率。

太阳能面板制造工艺中采用了两种涂层制备方法：物理气相沉积（PVD）和等离子体增强化学气相沉积（PECVD）。这两种都是薄膜沉积技术，但采用的方法不同，用途也有所区别。在 PVD 工艺中，蒸汽会在基底上凝结形成涂层。然而，在 PECVD 工艺中，蒸汽会在基底上发生化学反应，从而形成一层薄膜。

在太阳能面板制造工艺中，PVD 通常用于添加一层物理层，例如保护层，防止太阳能电池受到外界环境的影响。

PVD 涂层的配套产品

另一方面，当需要特定的化学和电学特性时，例如添加一层防反射涂层，则会使用 PECVD。这有助于太阳能电池捕捉光粒子以产生电能，从而使太阳能面板更加高效。了解更多关于涂层制备工艺的工作原理。

PECVD 涂层的配套产品
solar_panel_production_infographic_lamination

太阳能模块的层压

高质量的层压对确保太阳能模块的长久耐用至关重要。在此工艺中，多层晶片会被粘合在一起，包括玻璃盖板和保护背板。

真空可以去除层间残留的空气，使粘合更加紧密，并消除了脱层的风险。脱层可能会随时间的推移降低太阳能电池组件的效率。

层压的配套产品

我们的配套产品

我们的真空解决方案已在多家知名的太阳能面板厂商的生产工厂投入运行。我们的真空解决方案遍及全球多个国家及地区， 并以其高运行可靠性而闻名。该真空解决方案适用于太阳能面板生产的各个阶段。

 
PVD 涂层
CVD/PECVD 涂层
层压
Load lock 腔体
 
COBRA NX
PANDA WV
✓
（load lock 腔体）
 
 
✓
COBRA NX
PUMA WY
✓
（工艺腔）
 
 
✓
COBRA DS
✓
✓
（load lock 腔体 / 工艺腔）
✓
✓
COBRA NC
PANDA WV
 
 
✓
（第一个腔体）
✓
COBRA NX
PANDA WV
 
 
✓
（第二个腔体）
✓
MINK MM
 
 
✓
 
COBRA NX
PANDA WV
 
 
✓
✓

释放真空工艺的全部潜力

solution_stage_new2
利用 Vacuum Diagnostics 真空诊断的专家见解

了解更多

了解更多关于利用真空技术制造太阳能电池的信息

太阳能电池与太阳能面板有何区别？

当我们谈论太阳能时，通常指的是太阳能面板。但太阳能面板并不是最小的组成部分。最小的组成部分是太阳能电池，也就是光伏电池。它由两层半导体芯片组成， 将多块太阳能电池并联，就组成了太阳能电池组件。这些太阳能电池组件被封装并密封成一个单元。

将一个或多个太阳能模块包装成可安装的单元，就成为了太阳能面板。太阳能阵列由多块串联或并联的太阳能面板组成，规模可以从仅包含几个模块的小型阵列到覆盖数公顷的大型阵列不等。

如何制造太阳能面板？

太阳能面板，也称为光伏（PV）面板的制造工艺包括多个步骤，涵盖硅片生产、电池加工以及模块组装等环节。

常见的太阳能面板制造工艺包括以下三种真空应用：

  • 生长硅晶体：在熔炉中用还原剂（碳）对石英砂（SiO2）进行高温加热。在此工艺中，石英砂中的氧分子与碳反应生成一氧化碳（CO），从而分离出纯净的熔融硅。将籽晶棒放在硅表面，然后缓慢拉起。拉起的同时再旋转，便形成了硅晶锭。为了避免杂质进入硅晶体，这一工艺是在真空条件下进行的。然后，硅晶锭被切割成薄如纸的圆片，称为硅片。
  • 涂层制备工艺：根据所制造的太阳能面板的类型，硅片在制成太阳能电池之前需经过多个化学工艺。由于纯硅具有光泽，因此太阳能电池具有反射性。所以，需在真空条件下在其表面涂覆一层防反射涂层。
  • 太阳能模块的层压：多个太阳能电池通过金属连接件连接在一起，形成一个太阳能模块。模块的顶部会覆盖一层薄玻璃，背板则使用一种高度耐用的聚合物材料。真空可确保去除层间残留的空气，从而保证成品模块的坚固性和持久性。

太阳能面板有哪些类型？

太阳能面板主要有四种类型：

  • 单晶硅面板，也称单晶面板，是由生长出的单一纯硅晶体切割成多个硅片制成的。它们非常适合应用于空间有限的场所。即使在日照较少的地区，这些太阳能面板也能收集尽可能多的太阳能。
  • 钝化发射极和背面电池板（PERC）是单晶面板的改进版，具有更高的效率。它们在背面额外添加了一层反射层。这使其能够捕捉到更多的光子，从而比传统面板产生更多的太阳能。
  • 多晶硅或多晶体太阳面板由多个硅晶体组成。硅片是通过将多个硅晶体熔合在一起形成的。然后将该混合物倒入一个与单个太阳能电池大小相同的模具中。这使得多晶硅面板更加环保，因为其制造工艺几乎不会浪费材料。在这个类别中，可以进一步区分为以下两种类型：
    • 隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）：在电池背面添加了一层超薄的氧化层。这有助于电池承受更高的电压，从而提高电力输出。TOPCon 电池相较于 PERC 电池在低光照条件下的效率更高。
    • 异质结（HJT）：此类电池由三层光伏材料组成。它们采用了多晶硅和薄膜硅两种电池技术，这两种技术协同作用共同发电。相较于其他电池技术，HJT 电池通常可组合成更大的面板，并能达到很高的能效水平。
  • 薄膜太阳能面板由多层材料组成。这些层非常薄，因此非常柔韧。由于这种面板不需要框架支撑，因此重量更轻且易于安装。薄膜太阳能面板不是由硅制成的，而是采用碲化镉（CdTe）、非晶硅（a-Si）以及铜铟镓硒（CIGS）（也称为钙钛矿）等材料制成的。它们比 HJT 电池更高效。

每种类型的太阳能面板在其制造工艺的不同阶段都会运用到真空技术。根据类型的不同，真空技术可能应用于硅生长、涂层制备或层压工艺中，或是这三个工艺都会运用到。

制造太阳能面板的原材料是什么？

制造太阳能面板使用的原材料是石英砂，也被称为天然海滩砂。从这种砂中可以提炼出纯硅，这是制造太阳能面板所需的主要材料。纯硅在其熔融状态下极易发生反应，因此需要在真空条件下进行处理以避免杂质进入硅晶体。

成功案例