Новый способ производства солнечных ячеек
Сегодня большинство солнечных ячеек производятся в ходе процесса, который превращает почти половину сырьевого материала (кристаллический кремний высокой степени очистки) в опилки. Теперь молодая американская компания Astrowatt разработала новый процесс с целью исключить бóльшую часть отходов и при этом сделать солнечные ячейки эффективнее.
Традиционное производство требует распиливания блока кристаллического кремния на пластины толщиной около 180 микрометров. По мере того, как это происходит, почти то же количество кремния (слой толщиной от 100 до 150 микрометров) превращается в опилки, которые обычно нет возможности использовать повторно.
Традиционный процесс позволяет из миллиметра кремния создать примерно три пластины для солнечных ячеек, тогда как представители компании Astrowatt заявили, что их разработка дает возможность увеличить это число до пяти или даже больше. Суть состоит в почти полной замене процесса распиливания технологией, позволяющей снимать тонкие слои кремния с толстой пластины.
Astrowatt – одна из нескольких компаний, стремящихся значительно сократить количество кремния, необходимое для производства солнечных ячеек. Хотя за последние годы стоимость этого материала снизилась, он по-прежнему является самым дорогим элементом в производстве солнечных панелей.
Разработанный в Astrowatt процесс начинается с распиливания блока кремния на относительно толстые пластины, толщина каждой из которых составляет почти миллиметр. Затем поверхность пластины модифицируется таким образом, чтобы та могла служить задней стороной солнечной ячейки – этот процесс заканчивается нанесением на пластину слоя металла. На следующем этапе пластину нагревают, создавая в материале давление, поскольку металл и кремний расширяются с разной скоростью. С краю материала вбивают специальный клин, за счет чего образуется трещина, которая распространяется до другого края, позволяя инженерам снять металлическую пленку с тонким 250-микрометровым слоем кремния. Важно то, что кристаллическая структура кремния дает трещине возможность распространяться равномерно по всей пластине, а поскольку кремний обладает гибкостью, он не раскалывается. Полученную металл-кремниевую пленку подвергают дальнейшей обработке и делают из нее переднюю часть солнечной ячейки.
26 января 2012, Администратор