Вакуумные технологии в фотоэлектрической промышленности

 Фотогальваническая система производства электроэнергии относится к объекту, который преобразует солнечную энергию в электричество постоянного тока за счет использования фотогальванического эффекта фотогальванических полупроводниковых материалов. Основной принцип заключается в использовании фотогальванического эффекта полупроводников для формирования разности потенциалов на PN-переходе внутри солнечного элемента, тем самым преобразуя солнечную энергию в электрическую. Таким образом, солнечная батарея (фотоэлектрический элемент) является основным устройством, определяющим эффективность производства фотоэлектрической энергии. Полупроводниковые материалы, используемые для производства электроэнергии, в основном включают монокристаллический кремний, поликристаллический кремний, аморфный кремний и теллурид кадмия.

  Европейский рынок является одним из основных рынков для мировой фотоэлектрической промышленности. В 2021 году установленная мощность фотоэлектрических систем в Европе приблизится к 30 ГВт, что составит около 18% мировых. Распределенная установленная мощность в Европе составляет около 80%. Основная причина в том, что общая степень урбанизации высока, а равнинная площадь, подходящая для наземных электростанций, относительно невелика. Распределенные на крыше фотоэлектрические системы имеют более подходящие сценарии применения. Европейская фотоэлектрическая промышленность началась очень рано, и до 2012 года она была в центре внимания глобального развития фотоэлектрических систем как со стороны спроса, так и со стороны производства.

Солнечная фотоэлектрическая промышленность имеет длинную цепочку, и многие из этих процессов необходимо применять к вакуумной технологии. Различные процессы, такие как кристаллический кремний, CdTe, CIGS или кремниевая тонкопленочная технология в производстве фотоэлектрических модулей, неотделимы от развития вакуумной технологии.

  Производство кремниевых пластин: когда сырье из поликристаллического кремния помещается в печь, печь для выращивания кристаллов должна быть закрыта, вакуумирована и заполнена газообразным аргоном высокой чистоты, затем включается графитовый нагреватель, нагреваемый до температуры выше (1420 °С). Сырье плавится и начинается последующий процесс роста, поэтому кристаллический кремний невозможно получить без вакуума.

  Процесс ламинирования: солнечный элемент необходимо герметизировать при соединении переднего защитного листа и заднего защитного листа в вакуумной среде.

  Спекание: в печи для спекания монокристаллического кремния и поликристаллического кремния использование вакуумной среды может предотвратить загрязнение примесями и реакции с другими газами, а также повысить чистоту вытягивания кристаллов.

  Вакуум незаменим в трубчатых процессах PECVD и ALD PERC (пассивированный эмиттер и задняя ячейка), а также в процессах пластинчатого PECVD и PVD солнечных элементов HJT с кристаллическим кремнием и гетеропереходом.

 PECVD (химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением) представляет собой метод химического осаждения из паровой фазы с усилением плазмы, в котором используется микроволновая или радиочастота для ионизации газа, содержащего атомы тонкой пленки, и локально формируется плазма в вакуумной среде, а плазмохимическая активность очень сильна, очень готов к осаждению желаемой тонкой пленки на подложке.