Proizvodni proces fotonapetostnih celic vključuje zapletene inženirske tehnike in proizvodni proces različnih fotonapetostnih tehnologij (kot so kristalni silicij, tanki filmi itd.). Tukaj je kratek pregled proizvodnega procesa za kristalne silicijeve fotonapetostne celice, ki so najpogostejša vrsta fotovoltaičnih celic. fotovoltaična celica:
Čiščenje silicijevih surovin: Silicij je najpogosteje uporabljen polprevodniški material v fotovoltaičnih celicah. Najprej je treba silicijevo surovino prečistiti, da se doseže čistost, ki je potrebna za fotovoltaične celice. To se običajno doseže s kemičnim naparjevanjem (CVD) za proizvodnjo polisilicija.
Proizvodnja silicijevih ingotov: Očiščen polisilicij se stopi in strdi pri določeni temperaturi, da nastanejo silicijevi ingoti. Ta postopek je mogoče izvesti s postopkom Czochralskega (metoda CZ) ali s plavajočo cono (metoda FZ). Metoda CZ vključuje potopitev podolgovatega monokristalnega silicijevega zarodnega kristala v staljeni silicij, nato pa ga počasi dvignemo in vrtimo, da se silicij strdi na začetnem kristalu, da se oblikuje velik monokristalni silicijev ingot. Pravilo FZ je postopno strjevanje silicija v monokristal s premikanjem ogrevalnega območja na palici silicijeve surovine.
Rezanje silicijevih ingotov:Silicijeve ingote narežemo na tanke rezine, tj. silicijeve rezine. Te rezine so običajno debele med 150 in 200 mikroni. Za rezanje se lahko uporablja stroj za rezanje z več žicami, ki uporablja fino žico (običajno jekleno ali diamantno žico) za rezanje silicijevih ingotov.
Čiščenje in poliranje silicijevih rezin: Rezane silicijeve rezine je treba očistiti in polirati, da se odstranijo nečistoče in poškodbe na površini ter zagotovi gladka površina za izboljšanje učinkovitosti fotoelektrične pretvorbe.
Izdelava strukture fotovoltaičnih celic: Silicijeve rezine so podvržene vrsti obdelav, da oblikujejo strukturo fotovoltaičnih celic. To vključuje nanos protiodsevne prevleke na rezino za zmanjšanje izgube odboja svetlobe, kot tudi oblikovanje PN spoja na rezini z difuzijo, ionsko implantacijo itd., kar je ključni del fotoelektrične pretvorbe fotovoltaičnih celic.
Izdelava elektrod: Elektrode so narejene na površini silicijeve rezine, običajno tako, da se sprednja stran silicijeve rezine prevleče s plastjo prevodnega materiala (kot je aluminij ali srebrna pasta) in jo nato pritrdi s postopkom sintranja. Na hrbtni strani silicijeve rezine so narejene tudi elektrode, ki olajšajo odvajanje električnega toka.
Enkapsulacija: Izdelane posamezne fotonapetostne celice sestavljajo v fotovoltaične module. Te baterije so povezane zaporedno ali vzporedno, da proizvedejo potrebno napetost in tok. Baterija je nato zaprta med steklom in hrbtno ploščo, da zaščiti baterijo pred okoljskimi dejavniki.
Testiranje in certificiranje: Nazadnje, fotonapetostni moduli morajo opraviti stroga testiranja in certificiranje, da se zagotovi, da njihova učinkovitost izpolnjuje standarde in pričakovanja. Testiranje vključuje preverjanje toka, napetosti, izhodne moči in vzdržljivosti baterije.