Výrobní proces fotovoltaických článků zahrnuje složité inženýrské techniky a výrobní proces různých fotovoltaických technologií (jako je krystalický křemík, tenké filmy atd.) Zde je stručný přehled výrobního procesu pro krystalické křemíkové fotovoltaické články, nejběžnější typ fotovoltaický článek:
Čištění křemíkových surovin: Křemík je nejčastěji používaným polovodičovým materiálem ve fotovoltaických článcích. Nejprve je potřeba křemíkovou surovinu vyčistit, aby bylo dosaženo čistoty požadované pro fotovoltaické články. Toho se obvykle dosahuje chemickou depozicí z plynné fáze (CVD) za vzniku polysilikonu.
Výroba křemíkových ingotů: Vyčištěný polysilikon se taví a tuhne při určité teplotě za vzniku křemíkových ingotů. Tento proces lze provést buď Czochralského procesem (CZ metoda) nebo Float Zone (FZ metoda). CZ metoda zahrnuje ponoření podlouhlého monokrystalického křemíkového zárodečného krystalu do roztaveného křemíku a jeho pomalé zvedání a otáčení, aby křemík ztuhnul na zárodečném krystalu za vzniku velkého monokrystalického křemíkového ingotu. Pravidlem FZ je postupné tuhnutí křemíku na monokrystal pohybem ohřívací plochy na tyči křemíkové suroviny.
Řezání silikonových ingotů:Křemíkové ingoty se řežou na tenké plátky, tj. křemíkové plátky. Tyto destičky mají obvykle tloušťku mezi 150 a 200 mikrony. K řezání lze použít vícedrátový řezací stroj, který používá jemný drát (obvykle ocelový nebo diamantový drát) k řezání křemíkových ingotů.
Čištění a leštění silikonových destiček: Řezané silikonové destičky je třeba vyčistit a vyleštit, aby se odstranily nečistoty a poškození na povrchu a zajistil se hladký povrch pro zlepšení účinnosti fotoelektrické přeměny.
Výroba struktury fotovoltaických článků: Křemíkové plátky procházejí řadou zpracování, aby vytvořily strukturu fotovoltaických článků. To zahrnuje aplikaci antireflexního povlaku na wafer pro snížení ztráty odrazem světla, stejně jako vytvoření PN přechodu na waferu prostřednictvím difúze, iontové implantace atd., což je klíčová část fotoelektrické přeměny fotovoltaických článků.
Výroba elektrod: Elektrody se vyrábějí na povrchu křemíkového plátku, obvykle potažením přední strany křemíkového plátku vrstvou vodivého materiálu (jako je hliníková nebo stříbrná pasta) a následným upevněním slinovacím procesem. Na zadní straně křemíkového plátku jsou také vyrobeny elektrody pro usnadnění výstupu elektrického proudu.
Zapouzdření: Vyrobené jednotlivé fotovoltaické články jsou sestavovány do fotovoltaických modulů. Tyto baterie jsou zapojeny sériově nebo paralelně, aby produkovaly požadované napětí a proud. Baterie je poté zapouzdřena mezi sklo a zadní desku, aby byla baterie chráněna před vnějšími vlivy.
Testování a certifikace: A konečně, FV moduly musí projít přísným testováním a certifikací, aby bylo zajištěno, že jejich výkon splňuje standardy a očekávání. Testování zahrnuje kontrolu proudu, napětí, výstupního výkonu a životnosti baterie.