El procés de fabricació de cèl·lules fotovoltaiques implica tècniques d'enginyeria complexes i el procés de fabricació de diferents tecnologies fotovoltaiques (com ara silici cristal·lí, pel·lícules primes, etc.) Aquí teniu una breu visió general del procés de fabricació de cèl·lules fotovoltaiques de silici cristal·lí, el tipus més comú de cèl·lula fotovoltaica:
Purificació de matèries primeres de silici: El silici és el material semiconductor més utilitzat a les cèl·lules fotovoltaiques. En primer lloc, cal purificar la matèria primera de silici per aconseguir la puresa necessària per a les cèl·lules fotovoltaiques. Això s'aconsegueix normalment mitjançant la deposició química de vapor (CVD) per produir polisilici.
Producció de lingots de silici: El polisilici purificat es fon i solidifica a una temperatura determinada per formar lingots de silici. Aquest procés es pot fer mitjançant el procés Czochralski (mètode CZ) o la Zona flotant (mètode FZ). El mètode CZ consisteix a submergir un cristall de llavors de silici monocristal·lí allargat en silici fos, i després aixecar-lo i girar-lo lentament per solidificar el silici al cristall de llavors per formar un gran lingot de silici monocristal·lí. La regla FZ és solidificar gradualment el silici en un sol cristall movent l'àrea d'escalfament a la vareta de matèria primera de silici.
Tall de lingots de silici:Els lingots de silici es tallen en rodanxes fines, és a dir, hòsties de silici. Aquestes hòsties solen tenir entre 150 i 200 micres de gruix. El tall pot utilitzar una màquina de tall de diversos fils, que utilitza un fil fi (generalment filferro d'acer o de diamant) per tallar lingots de silici.
Neteja i polit de plaques de silici: Les hòsties de silici tallades s'han de netejar i polir per eliminar impureses i danys a la superfície i garantir una superfície llisa per millorar l'eficiència de conversió fotoelèctrica.
Fabricació d'estructura de cèl·lules fotovoltaiques: Les hòsties de silici se sotmeten a una sèrie de processaments per formar l'estructura de les cèl·lules fotovoltaiques. Això inclou aplicar un recobriment antireflectant a l'hòstia per reduir la pèrdua de reflexió de la llum, així com formar una unió PN a l'hòstia mitjançant la difusió, la implantació d'ions, etc., que és una part clau de la conversió fotoelèctrica de les cèl·lules fotovoltaiques.
Fabricació d'elèctrodes: Els elèctrodes es fan a la superfície d'una hòstia de silici, generalment recobrint la part frontal de l'hòstia de silici amb una capa de material conductor (com ara pasta d'alumini o plata) i després fixant-la mitjançant un procés de sinterització. A la part posterior de la hòstia de silici, també es fabriquen elèctrodes per facilitar la sortida de corrent elèctric.
Encapsulació: Les cèl·lules fotovoltaiques individuals fabricades s'acoblen en mòduls fotovoltaics. Aquestes bateries es connecten en sèrie o en paral·lel per produir la tensió i el corrent necessaris. A continuació, la bateria s'encapsula entre el vidre i la placa posterior per protegir la bateria dels factors ambientals.
Prova i certificació: Finalment, els mòduls fotovoltaics s'han de sotmetre a proves i certificacions rigoroses per garantir que el seu rendiment compleix els estàndards i les expectatives. La prova consisteix a comprovar el corrent, la tensió, la potència de sortida i la durabilitat de la bateria.