Le matériau de base pour la fabrication des cellules photovoltaïques est un bloc de silicium monocristallin ou multicristallin. Ces blocs (lingots) sont sciés en disques ou en plaquettes de silicium de taille définie. Ensuite, les dommages de surface et les impuretés sont éliminés par gravure chimique humide. Des agents de gravure et de texturation spéciaux sont utilisés pour optimiser la surface des plaquettes, réduire les dommages causés aux cristaux et augmenter la durée de vie des plaquettes. En outre, le processus de gravure et de texturation présente un avantage en ce qui concerne l'apport énergétique. La structure rugueuse et optimisée est capable d'absorber plus de lumière et d'augmenter l'efficacité de la cellule photovoltaïque.
Divers produits chimiques de texturation peuvent être utilisés en fonction du type de plaquette et du résultat souhaité du processus. Les agents de gravure alcalins typiques sont des solutions de soude caustique et de potasse caustique. La gravure acide des plaquettes et du silicium est réalisée à l'aide d'acide sulfurique, d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique. Les étapes de finition sont la neutralisation et l'élimination des résidus.
Domaine d'application
Les agents de gravure alcalins ou acides éliminent les dommages de surface induits par le processus de sciage et texturent la surface de la plaquette. Les agents de gravure acides, comme le HF et le HNO3, sont utilisés pour la gravure isotrope. Les agents de gravure alcalins typiques sont des solutions de soude caustique (NaOH), de potasse caustique (KOH) et d'hydroxyde de tétraméthylammonium (TMAH). La texturation de la surface des plaquettes est importante pour améliorer le piégeage de la lumière dans la cellule et la capacité d'absorption d'énergie. Les principaux facteurs d'influence dans ce processus sont la concentration actuelle du bain et le temps de séjour.
En raison de la consommation et du rejet de produits chimiques de gravure pendant le processus de texturation, il est nécessaire de mesurer la concentration et la température en continu. Cela permet d'assurer une qualité constante du produit et, si nécessaire, d'ajouter des agents de gravure supplémentaires. Les analyseurs en ligne LiquiSonic® contrôlent la concentration actuelle des bains de texturation et de gravure. Cela permet un dosage supplémentaire automatique par l'incorporation dans les systèmes de contrôle de processus existants.
Installation
Le capteur à immersion LiquiSonic® s'installe facilement dans la conduite de circulation du bain ou directement dans le bain de texturation ou de gravure. En utilisant le contrôleur 30 LiquiSonic®, il est possible de connecter jusqu'à quatre capteurs, ce qui permet de surveiller simultanément plusieurs points de mesure.
Plage de mesure typique:
plage de concentration : 0 à 55 % en poids
plage de température : 80 à 120 °C (170°F à 250°F)
Valeur-Clé pour le client
La construction robuste du capteur et les matériaux spéciaux en option, comme le Halar ou le PFA, favorisent une longue durée de vie du processus. LiquiSonic® permet de réduire les coûts de main-d'œuvre en éliminant les étapes manuelles du processus:
- gain de temps : 1 h par jour
Le fait d'éviter les dosages insuffisants permet d'économiser des coûts de matériaux et de garantir une qualité de processus constante.
L'analyseur LiquiSonic® fournit une mesure précise en ligne de la concentration du bain avec un suivi en temps réel. Cela permet de contrôler automatiquement le processus dans la plage de concentration optimale avec une efficacité maximale. Le LiquiSonic® est utilisé pour éviter un sous-dosage ou un surdosage de la solution de gravure.
