फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की विनिर्माण प्रक्रिया में जटिल इंजीनियरिंग तकनीकें, तथा विभिन्न फोटोवोल्टिक प्रौद्योगिकियों (जैसे क्रिस्टलीय सिलिकॉन, पतली फिल्में, आदि) की विनिर्माण प्रक्रिया शामिल होती है। यहां क्रिस्टलीय सिलिकॉन फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, जो कि फोटोवोल्टिक सेल का सबसे सामान्य प्रकार है, की विनिर्माण प्रक्रिया का संक्षिप्त अवलोकन दिया गया है:
सिलिकॉन कच्चे माल का शुद्धिकरणफोटोवोल्टिक कोशिकाओं में सिलिकॉन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अर्धचालक पदार्थ है। सबसे पहले, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के लिए आवश्यक शुद्धता प्राप्त करने के लिए सिलिकॉन फीडस्टॉक को शुद्ध किया जाना चाहिए। यह आमतौर पर पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन करने के लिए रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) द्वारा प्राप्त किया जाता है।
सिलिकॉन सिल्लियों का उत्पादन: शुद्ध पॉलीसिलिकॉन को एक निश्चित तापमान पर पिघलाया और ठोस बनाया जाता है ताकि सिलिकॉन सिल्लियां बनाई जा सकें। यह प्रक्रिया या तो ज़ोक्राल्स्की प्रक्रिया (सीजेड विधि) या फ़्लोट ज़ोन (एफजेड विधि) द्वारा की जा सकती है। सीजेड विधि में एक लम्बी मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बीज क्रिस्टल को पिघले हुए सिलिकॉन में डुबोया जाता है, और फिर धीरे-धीरे इसे उठाकर घुमाया जाता है ताकि बीज क्रिस्टल पर सिलिकॉन जम जाए और एक बड़ा मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सिल्लियां बन जाए। FZ नियम सिलिकॉन कच्चे माल की छड़ पर हीटिंग क्षेत्र को घुमाकर धीरे-धीरे सिलिकॉन को एक क्रिस्टल में ठोस बनाना है।
सिलिकॉन सिल्लियां काटना:सिलिकॉन सिल्लियों को पतली स्लाइस में काटा जाता है, यानी सिलिकॉन वेफ़र्स। ये वेफ़र्स आम तौर पर 150 से 200 माइक्रोन मोटे होते हैं। कटिंग के लिए मल्टी-वायर कटिंग मशीन का इस्तेमाल किया जा सकता है, जो सिलिकॉन सिल्लियों को काटने के लिए एक महीन तार (आमतौर पर स्टील या हीरे के तार) का इस्तेमाल करती है।
सिलिकॉन वेफर्स की सफाई और पॉलिशिंगकटे हुए सिलिकॉन वेफर्स को सतह पर अशुद्धियों और क्षति को हटाने के लिए साफ और पॉलिश करने की आवश्यकता होती है और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता में सुधार करने के लिए एक चिकनी सतह सुनिश्चित करना आवश्यक है।
फोटोवोल्टिक सेल संरचना का निर्माणफोटोवोल्टिक कोशिकाओं की संरचना बनाने के लिए सिलिकॉन वेफ़र्स को कई तरह की प्रक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। इसमें प्रकाश परावर्तन हानि को कम करने के लिए वेफ़र पर एक एंटी-रिफ़्लेक्टिव कोटिंग लगाना शामिल है, साथ ही प्रसार, आयन आरोपण आदि के माध्यम से वेफ़र पर एक पीएन जंक्शन बनाना शामिल है, जो फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
इलेक्ट्रोड निर्माण: सिलिकॉन वेफर की सतह पर इलेक्ट्रोड बनाए जाते हैं, आमतौर पर सिलिकॉन वेफर के सामने की तरफ प्रवाहकीय सामग्री (जैसे एल्यूमीनियम या सिल्वर पेस्ट) की एक परत के साथ कोटिंग करके और फिर इसे सिंटरिंग प्रक्रिया के माध्यम से ठीक करके। सिलिकॉन वेफर की पीठ पर, विद्युत प्रवाह के उत्पादन को सुविधाजनक बनाने के लिए इलेक्ट्रोड भी बनाए जाते हैं।
कैप्सूलीकरणनिर्मित व्यक्तिगत फोटोवोल्टिक कोशिकाओं को फोटोवोल्टिक मॉड्यूल में जोड़ा जाता है। इन बैटरियों को आवश्यक वोल्टेज और करंट उत्पन्न करने के लिए श्रृंखला या समानांतर में जोड़ा जाता है। बैटरी को पर्यावरणीय कारकों से बचाने के लिए फिर कांच और बैकप्लेट के बीच में रखा जाता है।
परीक्षण और प्रमाणन: अंत में, पीवी मॉड्यूल को कठोर परीक्षण और प्रमाणन से गुजरना पड़ता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उनका प्रदर्शन मानकों और अपेक्षाओं को पूरा करता है। परीक्षण में बैटरी के करंट, वोल्टेज, पावर आउटपुट और स्थायित्व की जाँच शामिल है।