Proses pembuatan sel fotovoltaik melibatkan teknik rekayasa yang kompleks, dan proses pembuatan berbagai teknologi fotovoltaik (seperti silikon kristal, film tipis, dll.) Berikut adalah ikhtisar singkat proses pembuatan sel fotovoltaik silikon kristal, jenis yang paling umum dari sel fotovoltaik sel fotovoltaik:
Memurnikan bahan baku silikon: Silikon adalah bahan semikonduktor yang paling umum digunakan dalam sel fotovoltaik. Pertama-tama, bahan baku silikon perlu dimurnikan untuk mencapai kemurnian yang dibutuhkan sel fotovoltaik. Hal ini biasanya dicapai dengan deposisi uap kimia (CVD) untuk menghasilkan polisilikon.
Produksi ingot silikon: Polisilikon yang telah dimurnikan dicairkan dan dipadatkan pada suhu tertentu untuk membentuk batangan silikon. Proses ini dapat dilakukan dengan proses Czochralski (metode CZ) atau Float Zone (metode FZ). Metode CZ melibatkan pencelupan kristal biji silikon monokristalin memanjang ke dalam silikon cair, lalu diangkat dan diputar secara perlahan untuk memadatkan silikon pada kristal biji untuk membentuk ingot silikon monokristalin yang besar. Aturan FZ adalah pemadatan silikon secara bertahap menjadi kristal tunggal dengan menggerakkan area pemanasan pada batang bahan baku silikon.
Memotong batangan silikon:Ingot silikon dipotong menjadi irisan tipis, yaitu wafer silikon. Wafer ini biasanya memiliki ketebalan antara 150 dan 200 mikron. Pemotongan dapat menggunakan mesin pemotong multi-kawat, yang menggunakan kawat halus (biasanya kawat baja atau berlian) untuk memotong batangan silikon.
Membersihkan dan memoles wafer silikon: Wafer silikon yang dipotong perlu dibersihkan dan dipoles untuk menghilangkan kotoran dan kerusakan pada permukaan dan memastikan permukaan halus untuk meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik.
Pembuatan struktur sel fotovoltaik: Wafer silikon menjalani serangkaian pemrosesan untuk membentuk struktur sel fotovoltaik. Hal ini termasuk menerapkan lapisan anti-reflektif pada wafer untuk mengurangi kehilangan pantulan cahaya, serta membentuk sambungan PN pada wafer melalui difusi, implantasi ion, dll., yang merupakan bagian penting dari konversi fotolistrik sel fotovoltaik.
Fabrikasi elektroda: Elektroda dibuat pada permukaan wafer silikon, biasanya dengan melapisi sisi depan wafer silikon dengan lapisan bahan konduktif (seperti pasta aluminium atau perak) kemudian dipasang melalui proses sintering. Pada bagian belakang wafer silikon juga dibuat elektroda untuk memudahkan keluaran arus listrik.
Enkapsulasi: Sel fotovoltaik individual yang diproduksi dirangkai menjadi modul fotovoltaik. Baterai ini dihubungkan secara seri atau paralel untuk menghasilkan tegangan dan arus yang dibutuhkan. Baterai kemudian dikemas di antara kaca dan pelat belakang untuk melindungi baterai dari faktor lingkungan.
Pengujian dan sertifikasi: Terakhir, modul PV harus menjalani pengujian dan sertifikasi yang ketat untuk memastikan kinerjanya memenuhi standar dan harapan. Pengujian melibatkan pemeriksaan arus, tegangan, keluaran daya, dan daya tahan baterai.