Anlagen für die Solarwaferherstellung, die Solarzellenfertigung und die Solarmodulfertigung

Eine typische Silicium Solarzelle besteht aus einem oberflächennahem, photoaktiven p/n Übergang, einem ohmschen Kontaktstreifen mit Kontaktfingern, einem ganzflächigen, ohmschen Rückseitenkontakt und einer Antireflexschicht auf der Vorderseite.

Für die Siliciumsolarzellenproduktion kann entweder polykristallines oder monokristallines Material eingesetzt werden. Polykristallines Silicium für photovoltaische Anwendungen wird meist in Gießverfahren hergestellt, während monokristallines Silicium im Czochralski Ziehverfahren produziert wird.

Die polykristallinen Blöcke bzw. die gezogenen Einkristalle werden in Scheiben zersägt. Polykristallines Material wir meist zu quadratischen Scheiben verarbeitet, während monokristallines Material runde Wafer ergibt. Oft wird das Material zu pseudo-quadratischen Scheiben mit abgerundeten Ecken zugeschnitten, um eine dichtere Packung der fertigen Solarzellen auf dem Solarmodul zu erreichen.

Solarzelle polykristallin Sonne Solarzelle monokristallin

Die Herstellung von Solarpanels läßt sich in 4 Abschnitte unterteilen:

  • Die Herstellung des reinen Siliciums aus Quarzsand durch Reduktion mit Kohle und Reinigung des Rohsiliciums durch Überführung in Trichlorsilan, Destillation und Abscheidung von poly-Silicium in Wasserstoffatmosphäre.
  • Die Herstellung von Einkristallen oder polykristallinen Blöcken, sowie die Zerteilung in Silicium-Scheiben.
  • Die Herstellung der Solarzelle.
  • Die Herstellung von Solarmodulen aus Solarzellen.

Die Herstellung des Ausgangsmaterials kann nur von den großen Siliciumherstellern durchgeführt werden und wir gehen daher nicht im Detail auf diese Methode ein. Der weitere Produktionsablauf ist nachfolgenden beschrieben. Detailierte Information zu den einzelnen Prozessschritte lassen sich durch anklicken der Links aufrufen.

Solarwafer-Fertigung

Kristallziehen
Kristallziehen nach dem Czochralski-Verfahren (monokristallin)
bzw. Blockgießen (polykristallin)
von p-dotiertem, Bor-haltigen Silicium
Kristallziehen
Schneiden von Säulen
evt. Säulen-Sägen
evt. Säulen-Sägen
mit einer Drahtsäge
Wafer-Sägen
Wafer-Sägen mit Drahtsäge.
Ein ganzer Block wird mit einer Drahtsäge zeitgleich aufgeschnitten.
Sägen von Solarwafern

Solarzellen-Fertigung

KOH-Ätzen
Texturierung
Texturierung, KOH-Ätzen zur Vergrößerung der Oberfläche und Erhöhung der Lichtaufnahme
Texturierung
Phosphor-Dotierung
n-Dotierung (POCl3)
n-Dotierung mit Phosphor (POCl3) und Diffusion im Diffusionsofen zur Ausbildung der Photodiode bzw. des p/n-Übergangs
Dotierofen
HF-Ätzen
PSG-Ätzung (HF)
PSG-Ätzung mit Flußsäure HF zur Entfernung von Oxid auf der Oberfläche
PSG-Ätzung
Druckmaschine für Kontaktierung
Kontaktierung
Kontaktierung durch Aufdrucken von Metallpaste in Siebdruckmaschinen, Silberfinger vorne und flächig Aluminium auf der Rückseite
Kontaktierung
Einbrennen der Metallpaste
Einbrennofen
Einbrennofen zur Aushärtung der Metallpasten
Einbrennofen

Solarmodul-Fertigung

Tabbing & Stringing
Tabbing & Stringing
Anordnen der Solarzellen in einer Reihe und verlöten
Solarzellenreihe
Solarzellenfeld
Auflegen & Verlötung auf Glas
Positionierung der Strings auf Frontglas und Bussing
Bussing
Elektrische Überprüfung
Testung
Elektrische Testung
Kennlinie Solarzelle
Aufbringen von EVA & Rückseitenfolie
Einlagern von Encapsulant und Backsheet
EVA & Backsheet
Laminator
Laminierung
Vakuum-Laminierung zur Verbundbildung
Zuschneiden
präzises Zuschneiden mit einem Laser und Rahmen
Rahmen der Module
Verpacken der Solarmodule
Testen und Verpacken
Rahmenmontage, elektrische Prüfung und Verpackung

Automatisierung und Beschaffung

Um eine kontinuierlich arbeitende Linie aufzubauen, ist natürlich auch viel Automatisierung nötig.

Automatisierung

Die Fa. Crystec kann viele dieser Anlagen, neu und gebraucht für Sie beschaffen. Für die Solarmodulfertigung können wir auch eine komplette, schlüsselfertige Produktionslinie liefern. Bitte wenden Sie sich mit Ihren Projektanforderungen an uns!