Il processo di produzione dei pannelli solari è complesso e preciso. Ecco una breve panoramica dei principali passaggi coinvolti:

1.Preparazione dei wafer di silicio: il materiale principale per i pannelli solari è il silicio. Innanzitutto, il silicio di elevata purezza viene estratto dal minerale di silicio e sottoposto a processi di raffinazione come la fusione per convertirlo in silicio multicristallino o monocristallino. Successivamente, i blocchi di silicio vengono tagliati utilizzando tecniche di segatura per formare sottili wafer delle dimensioni desiderate.

2.Trattamento superficiale: per migliorare l'efficienza di assorbimento della luce dei pannelli solari, è necessario trattare la superficie dei wafer di silicio. Questo passaggio prevede la rimozione delle impurità, l’aumento della riflettività e la creazione di un’area superficiale più ampia che intrappola la luce. I metodi comuni di trattamento superficiale includono l'attacco chimico, la deposizione sputtering e la fabbricazione di nanostrutture.

3.Deposizione dello strato di passivazione: uno strato di passivazione viene rivestito sul wafer di silicio, tipicamente costituito da materiali come ossido di alluminio o biossido di titanio. Questo strato aiuta a migliorare la separazione dei portatori e a ridurre le perdite di riflessione.

4.Fabbricazione di elettrodi di contatto: gli elettrodi metallici sono formati su entrambi i lati positivo e negativo del wafer di silicio, solitamente utilizzando materiali conduttivi come alluminio o argento. Questi metalli vengono depositati sulla superficie del silicio attraverso tecniche come evaporazione, stampa o altri metodi.

5.Incapsulamento e laminazione: i chip delle celle solari preparati vengono incapsulati e laminati per proteggerli da danni ambientali e meccanici. I materiali di incapsulamento comuni includono polimeri e vetro.

6.Test e controllo di qualità: sui pannelli solari prodotti vengono eseguiti test rigorosi e controlli di qualità. Ciò include test delle prestazioni, test di affidabilità e ispezioni visive. Si noti che i passaggi precedenti delineano il processo di produzione di base dei pannelli solari; potrebbero esserci ulteriori passaggi dettagliati e miglioramenti tecnologici durante la produzione effettiva. Diversi produttori e percorsi tecnologici possono variare, ma questi passaggi generalmente costituiscono il processo di produzione principale dei pannelli solari.

7.Classificazione dei percorsi di processo: esistono vari percorsi di processo di produzione dei pannelli solari.

Di seguito sono riportati diversi percorsi di processo comuni:

1.Processo di silicio cristallino (silicio cristallino): il silicio cristallino è uno dei materiali più comunemente usati per i pannelli solari. Questo processo utilizza silicio multicristallino o monocristallino come materiale di base, sottoposto a fasi quali taglio, pulizia, preparazione del wafer, trattamento superficiale, diffusione e metallizzazione per produrre le celle.

2.Processo di celle solari a film sottile (celle solari a film sottile): le celle solari a film sottile utilizzano silicio non cristallino, seleniuro di rame indio gallio (CIGS) o perovskiti per creare strati di film sottile. Rispetto al processo al silicio cristallino, questo metodo presenta un processo di produzione più semplice ed economico.

3.Processo di celle solari organiche (celle solari organiche): le celle solari organiche utilizzano semiconduttori organici, come polimeri o composti organici a piccole molecole, preparati tramite substrati flessibili e tecnologie di stampa. Questo processo offre vantaggi di leggerezza, flessibilità e basso costo.

Processo delle celle solari alla perovskite (celle solari alla perovskite): le celle solari alla perovskite sono una tecnologia emergente che ha fatto rapidi progressi negli ultimi anni, impiegando materiali con una struttura di perovskite per formare strati di film sottile. Questo processo promette alta efficienza e basso costo, sebbene la sua stabilità richieda ancora ulteriori miglioramenti.

Ogni percorso di processo ha le sue caratteristiche e applicazioni uniche e i diversi processi di produzione soddisfano requisiti diversi. Man mano che la tecnologia continua ad avanzare, crescono anche l’evoluzione e l’innovazione dei processi di produzione dei pannelli solari.

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