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一个清洁的工艺环境对于保证薄膜太阳能电池(TFSC)层间的适当粘接也是很关键的,特别是对于配线工艺。正确等级的PV元件为可靠的TFSC生产提供适当级别的污染控制。
与腐蚀和清洁度相关的进一步考虑是安全。用于光伏制造的某些气体是极易起反应的。如果元件连接遭到腐蚀或受到损害,这些气体就可能无组织排放漏到空气中去,形成潜在危险的工作环境。
光伏制造协议
世伟洛克光伏工艺规范是不锈钢元件设计、材料选择和制造步骤协议的概览,与那些用于超高纯半导体元件(参见表1)的协议相似,但是在某些情况下没那么严格。例如,对于表面光洁度的要求在光伏规范中就很宽松。将元件表面缺陷和夹杂物最小化,可以减少整体与介质接触表面面积,这样会提高吹扫和除水操作。这些特征对于保持半导体和光伏工艺的清洁度是很重要的。光伏生产系统不介意少量由于表面较少抛光而可能引起的污染。
表1.超高纯和光伏元件制造协议比较
在此规范下,设计倡导清洁操作。元件必须能容易得到快速清洁和吹扫,应用中几乎不产生任何颗粒,并且保持最小截留区域。良好的元件设计在使用连续制造工艺的TFSC生产中是相当重要的。在这样的环境中,设备必须非常可靠以避免整条生产线停工。因此,元件清洁规范必须具有相当的高可靠性。
材料指南包括化学成份、材料特性、夹杂物和其他材料特征以帮助确保元件清洁并无泄漏。
根据规范,制造技术使用先进的工具、加工、抛光和制造方法生产具有一致可靠性能的表面光洁度良好的产品。
超高纯半导体和光伏元件制造协议之间差别最为显著的地方是在产品制造周期过程中的最终阶段,包括清洁、校验和测试,以及组装和包装部分。在这些阶段,世伟洛克光伏工艺规范中概述的实践操作使供应商与超高纯元件制造相比可以降低成本。所节省下来的成本转移到供应链中去,有助于降低整体太阳能发电的成本。另外,在安装过程中,终端用户会认识到基于一个不太严格的包装要求的效率。
清洁
生产过程中的每一步都可能会产生污染。因此,在每一步后都必须使用有机溶剂或碱性或酸性清洁剂对超高纯半导体元件进行彻底清洁。
同样的,光伏元件在制造过程中也必须进行清洁。然而,光伏市场一致认为超高纯半导体级别的清洁对于生产太阳能电池最为常用的两种生产方法——晶体硅(c-Si)或薄膜光伏技术来说是不需要的。与超高纯元件清洁标准相比,世伟洛克光伏工艺规范减少了对电解槽控制(包括电阻系数和细菌等级)的需求。
建议用于光伏元件的更宽松的清洁规范与用在太阳能电池生产中的技术相关。与半导体制造相比,光伏材料和线宽对污染敏感度的要求没那么高。胜过遵循今天严格的超高纯标准,世伟洛克光伏工艺规范将光伏元件清洁方法与市场对纯净度的需求统一起来。
校验和测试
超高纯和光伏元件在制造过程中要进行各种各样的测试以确认产品的清洁度和质量。元件生产者特别关注对不锈钢元件富含铬的氧化层表面的耐腐蚀特性的校验。这些表面在制造过程中通过电抛光和钝化工艺去除表面铁并使其变光滑来加强表面性能。
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