Fremstillingsprocessen af fotovoltaiske celler involverer komplekse tekniske teknikker, og fremstillingsprocessen af forskellige fotovoltaiske teknologier (såsom krystallinsk silicium, tynde film osv.) Her er en kort oversigt over fremstillingsprocessen for krystallinske silicium fotovoltaiske celler, den mest almindelige type fotovoltaisk celle:
Rensende siliciumråmaterialer: Silicium er det mest almindeligt anvendte halvledermateriale i fotovoltaiske celler. Først og fremmest skal siliciumråmaterialet renses for at opnå den renhed, der kræves til fotovoltaiske celler. Dette opnås normalt ved kemisk dampaflejring (CVD) for at producere polysilicium.
Produktion af silicium barrer: Det rensede polysilicium smeltes og størkner ved en bestemt temperatur for at danne siliciumbarrer. Denne proces kan udføres ved enten Czochralski-processen (CZ-metoden) eller Float Zone (FZ-metoden). CZ-metoden indebærer nedsænkning af en aflang monokrystallinsk siliciumkimkrystal i smeltet silicium og derefter langsomt løft og drejning for at størkne silicium på frøkrystallen til dannelse af en stor monokrystallinsk siliciumbarre. FZ-reglen er gradvist at størkne silicium til en enkelt krystal ved at flytte varmeområdet på siliciumråmaterialestangen.
Skæring af siliciumbarrer:Siliciumbarrer skæres i tynde skiver, dvs. siliciumwafers. Disse wafers er typisk mellem 150 og 200 mikron tykke. Skæring kan bruge en multi-wire skæremaskine, som bruger en fin tråd (normalt stål eller diamanttråd) til at skære silicium barrer.
Rengøring og polering af siliciumskiver: Skårne siliciumwafers skal renses og poleres for at fjerne urenheder og skader på overfladen og sikre en glat overflade for at forbedre den fotoelektriske konverteringseffektivitet.
Fremstilling af fotovoltaisk cellestruktur: Siliciumwafers gennemgår en række behandlinger for at danne strukturen af fotovoltaiske celler. Dette inkluderer påføring af en anti-reflekterende belægning på waferen for at reducere tab af lysreflektion, samt dannelse af en PN-forbindelse på waferen gennem diffusion, ionimplantation osv., som er en nøgledel af den fotoelektriske konvertering af fotovoltaiske celler.
Elektrodefremstilling: Elektroder fremstilles på overfladen af en siliciumwafer, normalt ved at belægge forsiden af siliciumwaferen med et lag ledende materiale (såsom aluminium eller sølvpasta) og derefter fiksere det gennem en sintringsproces. På bagsiden af siliciumwaferen er der også lavet elektroder for at lette udledningen af elektrisk strøm.
Indkapsling: Fremstillede individuelle fotovoltaiske celler samles til solcellemoduler. Disse batterier er forbundet i serie eller parallelt for at producere den nødvendige spænding og strøm. Batteriet er derefter indkapslet mellem glasset og bagpladen for at beskytte batteriet mod miljøfaktorer.
Test og certificering: Endelig skal PV-moduler gennemgå strenge tests og certificeringer for at sikre, at deres ydeevne lever op til standarder og forventninger. Test involverer kontrol af batteriets strøm, spænding, udgangseffekt og holdbarhed.