Produktion af solceller med vakuum

Dyrkning af siliciumkrystaller under vakuum

De celler, der udgør et solpanel, er lavet af silicium, som er et af de mest udbredte grundstoffer på jorden. Det findes i næsten alle sten, naturligt strandsand og jord, men altid i kombination med andre elementer – som regel ilt.

Til solpaneler er der brug for ren silicium. For at skabe det smeltes polysilikone, en form for silicium af høj renhed, og der indføres en frøkrystal. Men i smeltet tilstand bliver silicium særligt reaktivt. Gasmolekyler, støvpartikler og andre urenheder kan reagere og forstyrre væksten af siliciumkrystaller, hvilket i sidste ende påvirker deres ydeevne og solpanelets effektivitet.

Der anvendes et vakuumsystem til at fjerne al luft fra proceskammeret. Under vakuum har silicium ikke længere noget at reagere med, så krystallen vil være fri for urenheder.

I dette kontaminantfri miljø kan den rene silicium dyrkes. Det begynder at danne sig på frøkrystallen. Når krystallen langsomt trækkes ud af den smeltede silicium, danner den en lang stav, der kan skæres i ultratynde wafere på ca. 200 µm.

Dog er visse urenheder nødvendige. Doping introducerer små mængder af et andet element, normalt bor eller fosfor, for at skabe siliciumwaferen. Disse binder sig til siliciumatomerne og skaber "frie elektroner", der kan overføre elektricitet på tværs af kredsløbet. Det er det, der forvandler ren silicium, en isolator, til en Semicon.

Load lock chambers

Flere kritiske faser i produktionen af solcellepaneler finder sted i et vakuum kammer for at skabe et stabilt, kontaminantfrit miljø for de følsomme silicium wafers.

For at undgå pludselige trykændringer ved overførsel af wafere fra atmosfæriske betingelser til hovedkammeret er det imidlertid nødvendigt med en mellemliggende fase i load lock chamber. Den har en lignende funktion som en luftsluse på døren til et rumfartøj og fungerer som en buffer mellem de to kamre, når wafere isættes og udtages.

Et load lock chamber skifter mellem atmosfærisk tryk og vakuumniveau i hovedkammeret. Det betyder, at hovedkammeret aldrig mister tryk, hvilket sikrer hurtige cyklustider og reduceret kontaminering.

Matchende produkter til load lock chambers

Overfladebehandling

Solceller er belagt med forskellige materialer. Afhængigt af materialet og teknikken har coatingen forskellige egenskaber. Brug af vakuum sikrer, at coating-materialet fordeles jævnt, er fri for luftbobler og har en ensartet tykkelse. Alt sammen for at øge hver enkelt solcelles effektivitet.

Der anvendes to forskellige coating-metoder til produktion af solpaneler: fysisk dampaflejring (PVD) og plasmaforbedret kemisk dampudfældning (PECVD). Disse er begge tyndfilmsaflejringsteknikker, men har forskellige metoder og anvendes til forskellige formål. I en PVD-proces kondenserer dampen på substratet for at danne coatingen. PECVD-processen får dog dampen til at gennemgå en kemisk reaktion på substratet, hvorved der dannes en tynd film.

I produktionen af solpaneler anvendes PVD typisk til at tilføje et fysisk lag, f.eks. et beskyttende lag for at beskytte solcellen mod elementerne.

Matchende produkter til PVD-coating

På den anden side anvendes PECVD, når der kræves specifikke kemiske og elektriske egenskaber, f.eks. tilføjelse af et lag antireflekterende coating. Dette gør solcellepanelet mere effektivt ved at hjælpe cellerne med at opfange lyspartikler for at generere elektricitet. Få mere at vide om, hvordan overfladebehandlingsprocesserne fungerer.

Matchende produkter til PECVD-coating

Laminering af solmoduler

Laminering af høj kvalitet er afgørende for at sikre solmodulernes lange levetid. Under denne proces limes flere lag wafere, herunder et glasdæksel og en beskyttende bagplade.

Vakuum fjerner eventuel luft, der er fanget mellem lagene, hvilket skaber en stram forbindelse og eliminerer risikoen for delaminering, hvilket over tid kan reducere solmodulets effektivitet.

Matchende produkter til laminering

Tilpasset dine behov. Herunder installation af rørledninger og kontrolpaneler.

Tilpassede vakuumsystemer