سیلیس (SiO₂) به عنوان ماده اولیه برای تولید سیلیکون در ساخت سلولهای خورشیدی استفاده میشود. برای تولید سیلیکون مورد نیاز در سلولهای خورشیدی، سیلیس ابتدا به سیلیکون متالورژیکی و سپس به سیلیکون خورشیدی با خلوص بالا (حدود 99.9999 درصد یا بیشتر) تبدیل میشود. در این راستا، مشخصات فنی سیلیس مورد استفاده برای تولید سلولهای خورشیدی به شرح زیر است:
خلوص سیلیس
خلوص بالا: سیلیسی که برای تولید سیلیکون خورشیدی استفاده میشود، باید خلوص بسیار بالایی داشته باشد، به ویژه از نظر عناصر ناخالصی مانند آهن، آلومینیوم، کلسیم و منیزیم.
ناخالصیهای مجاز: مقادیر ناخالصیهای فلزی در سیلیس باید بسیار کم باشد. برای مثال، ناخالصی آهن باید کمتر از 0.01 درصد باشد تا تأثیری منفی بر روی کیفیت سیلیکون تولید شده نگذارد.
ساختار کریستالی
سیلیس کوارتز: بهترین نوع سیلیس برای این کاربرد سیلیس کوارتز است که دارای ساختار کریستالی چهاروجهی پایدار و مناسب برای تولید سیلیکون با خلوص بالا است.
آمورف یا بلوری: سیلیس بلوری (بهویژه کوارتز) به دلیل داشتن آرایش ساختاری منظم نسبت به سیلیس آمورف (غیر کریستالی) ترجیح داده میشود.
دانهبندی و اندازه ذرات
اندازه ذرات: سیلیس باید دارای دانهبندی مناسبی باشد. معمولاً اندازه ذرات کمتر از 1 میلیمتر برای استفاده در کورههای الکتریکی تولید سیلیکون مناسب است.
همگنی دانهها: دانههای سیلیس باید همگن باشند تا فرآیند حرارتدهی و واکنش در کوره با کمترین تغییرات ممکن انجام شود.
رطوبت و مواد فرار
رطوبت پایین: میزان رطوبت در سیلیس باید بسیار کم باشد تا مشکلات ناشی از تبخیر در فرآیندهای حرارتی به حداقل برسد.
مواد آلی: وجود مواد آلی یا سایر ترکیبات فرار در سیلیس باید در حداقل مقدار ممکن باشد، چرا که این مواد میتوانند در فرآیند خالصسازی و تبدیل به سیلیکون مشکلات ایجاد کنند.
تراکم ظاهری و وزن مخصوص
تراکم بالا: تراکم ظاهری سیلیس باید مناسب باشد تا بتواند بهطور یکنواخت در فرآیند ذوب و خالصسازی مورد استفاده قرار گیرد.
دمای ذوب بالا
سیلیس باید دارای نقطه ذوب بالا (حدود 1710 درجه سانتیگراد) باشد تا بتواند در دماهای بالا در کورههای تولید سیلیکون استفاده شود.
با توجه به این مشخصات، سیلیس با خلوص بالا و ساختار کریستالی پایدار به عنوان ماده اصلی در تولید سیلیکون خورشیدی استفاده میشود.
این فرایند شامل چندین مرحله اصلی است که از استخراج سیلیس خام شروع و تا تولید سیلیکون خالص برای ساخت ویفرهای خورشیدی ادامه مییابد. این مراحل به شرح زیر است:
استخراج سیلیس: مواد خام مورد استفاده برای تولید سلولهای خورشیدی معمولاً کوارتز (سیلیس) است که از معادن استخراج میشود. این ماده دارای درصد بالایی از دیاکسید سیلیکون (SiO₂) است.
خالصسازی اولیه سیلیس: پس از استخراج، سیلیس خام تحت فرایندهای فیزیکی و شیمیایی برای حذف ناخالصیها مانند اکسیدهای فلزی، خاک و سایر مواد قرار میگیرد. این مرحله شامل شستشو، خردایش و طبقهبندی مواد است.
تولید سیلیکون متالورژیکی: سیلیس خالص شده در کورههای الکتریکی به همراه کربن حرارت داده میشود. در این مرحله، واکنشهای شیمیایی منجر به تولید سیلیکون متالورژیکی (با خلوص حدود ۹۸۹۹ درصد) میشود.
خالصسازی سیلیکون با روشهای شیمیایی: سیلیکون متالورژیکی تولید شده دارای ناخالصیهایی است که باید حذف شوند. برای این منظور، از روشهایی مانند فرایند سیمنس (فرایند تبدیل سیلیکون به تریکلروسیلان و سپس خالصسازی با تجزیه در دماهای بالا) استفاده میشود تا سیلیکون پلیکریستالی با خلوص بالا (حدود ۹۹.۹۹۹ درصد) به دست آید.
تولید ویفرهای سیلیکونی: سیلیکون پلیکریستالی خالص به صورت شمشهای تککریستالی (مونوکریستال) یا چندکریستالی (پلیکریستال) رشد داده میشود. سپس این شمشها به صورت ورقههای نازک (ویفر) برش داده میشوند.
آمادهسازی ویفرها برای ساخت سلولهای خورشیدی: در این مرحله، ویفرها از نظر سطحی بهبود یافته و لایههای نازکی از مواد نیمهرسانا و اتصالات الکتریکی روی آنها اضافه میشود تا به سلولهای خورشیدی تبدیل شوند.
این فرایند، که به طور کلی از استخراج سیلیس خام تا تولید ویفرهای سیلیکونی ادامه دارد، اساس تولید سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون را تشکیل میدهد.
لازم به ذکر است ، شرکت کیمیا کانی نصر ماده معدنی سیلیس با کیفیت مناسب را به صورت عمده موجود و بفروش میرساند . جهت استعلام قیمت و مشاوره رایگان تلفنی با شماره های ذیل تماس حاصل فرمایید .
شماره تماس های شرکت :
۰۲۱۸۸۲۴۸۶۳۹ ۰۲۱۸۸۲۴۰۴۸۰
جهت ارتباط با واتس اپ ۰۹۰۲۱۲۰۵۴۵۷
