Какво представлява производството на слънчеви панели?
Производството на слънчеви панели е сложен технологичен процес, който превръща слънчевата енергия в използваема електроенергия.
Тази трансформация се осъществява чрез фотоволтаичния ефект, открит през 1839 г. от Александър Едмънд Бекерел, който, който
Позволява на слънчевите клетки да генерират електрически ток, когато са изложени на светлина.
The Процес на производство на слънчеви панели включва няколко важни етапа - от суров силиций
Извличане до окончателната инсталация на фотоволтаични модули на покривите или в слънчеви електроцентрали.
7 основни стъпки на слънчевото производство
1. Извличане и пречистване на силиций
Първият Стъпка в слънчевото производство Започва с извличане на силиций от кварцов пясък (Sio₂).
Силиций представлява приблизително 90% от настоящите фотоволтаични клетки.
Процес на пречистване:
- Намаляване на кварца в пещи за електрическа дъга при 3 632°F (2000°В)
- Производство на металургичен силиций (98% чистота)
- Химическо пречистване чрез процеса на Siemens за постигане на 99,9999% чистота
- Производство на слънчев силиций
Този етап консумира огромни количества енергия, което представлява около 45% от общия отпечатък на въглеродния отпечатък на слънчевия панел.
2. Създаване на кристални силиконови блоки
След като се пречисти, силиций се разтопява и кристализира, за да образува цилиндрични блокове (монокристални) или квадратни блокове
(Поликристалин).
Два основни метода:
- Метод Czochralski: произвежда монокристален силиций с превъзходна ефективност (20-22%)
- Метод на кастинг: произвежда поликристален силиций, по -евтин, но с по -ниска ефективност
(15-17%)
3. Нарязване на вафли
След това блокът се нарязва на тънки дискове, наречени вафли Използване на диамантени телени триони. Това
Критична стъпка на производство Определя крайната дебелина на фотоволтаичните клетки.
Характеристики на вафли:
- Дебелина: 180 до 200 микрометра
- Загуба на материали: Приблизително 50% по време на рязане
- Полирана и текстурирана повърхност за оптимизиране на абсорбцията на светлината
4. Формиране на слънчеви клетки
Този етап превръща вафли във функционални клетки, способни да произвеждат електричество.
Допинг процес:
- P-тип допинг: Добавяне на бор за създаване на положителни такси
- N-тип допинг: Включване на фосфор за отрицателни заряди
- Образуване на PN възел, сърцето на фотоволтаичния ефект
Добавяне на електрически контакти:
- Екранно печат на проводими пасти (сребро, алуминий)
- Високотемпературна стрелба по сливане на контакти
- Електрическо изпитване на всяка клетка
5. Монтаж на слънчевия модул
Отделните клетки се сглобяват да се образуват Пълни слънчеви панели.
Структура на модула:
- Темвово анти-отразяващо стъкло (предно лице)
- EVA (етилен винил ацетат) капсулант
- Взаимосвързани фотоволтаични клетки
- Защитен заден лист (задно лице)
- Алуминиева рамка за твърдост
Скоро Иновации в панела
производство Включете технологиите TopCon и Heterojunction, което позволява ефективността над 23%.
6. Тестване на качеството и сертифициране
Всеки слънчев панел претърпява Строго тестване За да се гарантира производителността и издръжливостта:
- Тестване на мощност при стандартни тестови условия (STC)
- Тестване на електрическа изолация
- Тестване на устойчивостта на времето
- Международно сертифициране (IEC 61215, IEC 61730)
7. Инсталиране и въвеждане в експлоатация
Последната стъпка включва инсталиране на панели на местоназначението им:
Жилищна инсталация:
- Проучване на осъществимостта с помощта на инструменти катоPVGIS24
- Покрив или наземна монтаж
- Електрическа връзка и въвеждане в експлоатация
Търговска инсталация:
- Мащабни слънчеви електроцентрали
- Интеграция на мрежата
- Усъвършенствани системи за мониторинг
Възникващи технологии в слънчевото производство
Клетки от перовскит
Клетки от перовскит представляват бъдещето на фотоволтаичното производство с теоретично
Ефективността над 40% в конфигурациите на тандема.
Двуфазни клетки
Тези клетки улавят светлина от двете страни, увеличавайки производството на енергия с 10 до 30% в зависимост от околната среда.
Производство на тънки филми
Алтернатива на кристалния силиций, тази технология използва по -малко полупроводников материал, като същевременно поддържа добро
ефективност.
Въздействие и устойчивост на околната среда
Съвременното слънчево производство включва нарастващи опасения за околната среда. The Въздействие върху слънчевата енергия в околната среда
енергия продължава да намалява благодарение на технологичните подобрения.
Време за изплащане на енергия: Соларен панел изплаща енергията, използвана при производството му в рамките на 1 до 4
години, за живот от 25 до 30 години.
Рециклиране на слънчеви панели
решения също стават от решаващо значение, като програмите за рециклиране позволяват възстановяване на 95% от материалите.
Оптимизиране на вашия слънчев проект
За да оразмерите правилно инсталацията си, използвайте PVGIS слънчев калкулатор което отчита:
- Слънчево облъчване във вашия регион
- Оптимална ориентация и наклона
- Потенциално засенчване и препятствия
- Прогнозирано производство на енергия
The PVGIS финансов симулатор Също така ви помага
Оценете рентабилността на вашата фотоволтаична инвестиция.
Бъдеще на слънчева продукция
Фотоволтаични стъпки за производство Продължете да се развивате с:
- Увеличаване на автоматизацията на производствените линии
- Намаляване на производствените разходи
- Подобряване на добивите на енергия
- Интегриране на изкуствения интелект за оптимизация
Сравняване на различно производство
Методи показва, че кристалният силиций остава доминиращ, но алтернативните технологии печелят
земята.
Често задавани въпроси - Често задавани въпроси относно слънчевата продукция
Колко време отнема производството на слънчев панел?
Пълното производство на слънчеви панели, от извличане на силиций до завършен продукт, отнема приблизително 2 до 4 седмици.
Ако обаче е включено пречистване на силиций, процесът може да се простира в продължение на няколко месеца.
Каква е разликата между монокристални и поликристални клетки?
Монокристалните клетки предлагат превъзходна ефективност (20-22%) и по-добри показатели с ниска осветеност, но са по-скъпи.
Поликристалните клетки са по-малко скъпи с 15-17% ефективност, но изискват повече пространство за същото производство.
Колко енергия е необходима за производството на слънчев панел?
Производството на 300W слънчев панел изисква приблизително 200-400 кВтч енергия, главно за пречистване на силиций.
Тази енергия се компенсира в рамките на 1-4 години след употреба в зависимост от инсталационния регион.
Рециклируеми ли са слънчевите панели?
Да, слънчевите панели са 95% рециклируеми. Стъкло, алуминий и силиций могат да бъдат възстановени и използвани повторно. Рециклиране
Съоръженията се развиват по целия свят, за да обработят първото поколение панели, достигащи до края на живота.
Какъв е животът на слънчевия панел?
Слънчевият панел има продължителност на живота от 25 до 30 години с гаранции за изпълнение, обикновено гарантирайки 80% от първоначалния
мощност след 25 години. Някои панели могат да продължат да работят след 30 години с постепенно разграждане.
Как се контролира качеството по време на производството?
Всеки етап на производство включва контрол на качеството: електрическо тестване на клетки, визуална проверка, механично
Тестове за съпротива, независима лабораторна сертификация и тестване на ефективността при стандартни условия.
Кои държави доминират в глобалното слънчево производство?
Китай представлява приблизително 70% от производството на глобално слънчеви панели, последвано от Малайзия, Виетнам и Германия.
Европа и Съединените щати също развиват производствения си капацитет за намаляване на зависимостта.
Може ли да се подобри ефективността на съществуващите панели?
След като бъде произведен, ефективността на панела не може да бъде подобрена. Въпреки това, оптимизация на инсталацията (ориентация, накланяне,
Системите за охлаждане) могат да увеличат максимално производството. Новите поколения сега постигат над 23% ефективност.
За да задълбочите фотоволтаичните си знания и да оптимизирате своя слънчев проект, консултирайте се с нашия завършен PVGIS Ръководство и открийте нашите подробно
документация Запазено за премиум абонати.
