Què és la fabricació de panells solars?
La fabricació de panells solars és un procés tecnològic complex que converteix l’energia solar en electricitat útil.
Aquesta transformació es produeix a través de l'efecte fotovoltaic, descobert el 1839 per Alexandre Edmond Becquerel, que
Permet que les cèl·lules solars generin corrent elèctric quan s’exposen a la llum.
El procés de fabricació de panells solars implica diverses etapes crucials, del silici cru
Extracció a la instal·lació final de mòduls fotovoltaics als terrats o a les centrals solars.
Els 7 passos fonamentals de la producció solar
1. Extracció i purificació de silici
El primer Passar en la producció solar Comença amb l'extracció de silici de la sorra de quars (Sio₂).
El silici representa aproximadament el 90% de les cèl·lules fotovoltaiques actuals.
Procés de purificació:
- Reducció del quars en forns d'arc elèctric a 3.632°F (2.000°C)
- Producció de silici metal·lúrgic (98% de puresa)
- Purificació química mitjançant el procés de Siemens per aconseguir el 99.9999% de puresa
- Producció de silici de grau solar
Aquesta etapa consumeix enormes quantitats d’energia, que representen al voltant del 45% de l’empremta total de carboni d’un panell solar.
2. Creació de linots de silici cristal·lins
Un cop purificat, el silici es fon i es cristal·litza per formar linots cilíndrics (monocristal·lins) o blocs quadrats
(policristal·lina).
Dos mètodes principals:
- Mètode Czochralski: produeix silici monocristal·lí amb una eficiència superior (20-22%)
- Mètode de càsting: fabrica silici policristal·lí, menys costós però amb menor eficiència
(15-17%)
3. Talking de les hòsties
Els lingots es roden a continuació en discos prims anomenats revisions Utilitzant serres de filferro de diamants. Aquest
Pas de fabricació crítica determina el gruix final de les cèl·lules fotovoltaiques.
Característiques de les hòsties:
- Gruix: 180 a 200 micròmetres
- Pèrdua de material: aproximadament el 50% durant el tall
- Superfície polida i texturada per optimitzar l’absorció de la llum
4. Formació de cèl·lules solars
Aquesta etapa transforma les hòsties en cèl·lules funcionals capaces de produir electricitat.
Procés de dopatge:
- Dopatge de tipus p: afegir boro per crear càrregues positives
- Dopatge de tipus N: incorporar fòsfor per càrregues negatives
- Formació de la unió PN, el cor de l'efecte fotovoltaic
Afegint contactes elèctrics:
- Impressió de pantalla de pastes conductives (plata, alumini)
- Firament a alta temperatura per fusionar els contactes
- Prova elèctrica de cada cel·la
5. Assemblea del mòdul solar
Es munten cèl·lules individuals per formar -se Completeu panells solars.
Estructura del mòdul:
- Vidre anti-reflectant temperat (cara davantera)
- EVA (acetat de vinil d'etilè) encapsulant
- Cèl·lules fotovoltaiques interconnectades
- Full de protecció (cara posterior)
- Marc d'alumini per a la rigidesa
Recent Innovacions en el panell
fabricació Inclouen tecnologies de TopCon i Heterojunction, que permeten que les eficiències superin el 23%.
6. Prova i certificació de qualitat
Cada panell solar se sotmet proves rigoroses Per garantir el rendiment i la durabilitat:
- Prova de potència en condicions de prova estàndard (STC)
- Prova d’aïllament elèctric
- Prova de resistència al temps
- Certificació internacional (IEC 61215, IEC 61730)
7. Instal·lació i posada en servei
El pas final consisteix en instal·lar panells al lloc de destinació:
Instal·lació residencial:
- Estudi de viabilitat mitjançant eines comPVGIS24
- Muntatge de sostre o terra
- Connexió elèctrica i posada en servei
Instal·lació comercial:
- Plantes d’energia solar a gran escala
- Integració de la xarxa
- Sistemes avançats de control
Tecnologies emergents en la producció solar
Cèl·lules perovskites
Cèl·lules perovskites representen el futur de la producció fotovoltaica amb teòric
Les eficiències superiors al 40% en les configuracions de tàndem.
Cèl·lules bifacials
Aquestes cèl·lules capturen llum a banda i banda, augmentant la producció d’energia del 10 al 30% segons el medi ambient.
Producció de pel·lícula fina
Una alternativa al silici cristal·lí, aquesta tecnologia utilitza menys material semiconductor mantenint el bé
Eficiència.
Impacte ambiental i sostenibilitat
La producció solar moderna incorpora preocupacions mediambientals creixents. El Impacte ambiental del solar
energia continua disminuint gràcies a les millores tecnològiques.
Temps de devolució energètica: Un panell solar retorna l’energia utilitzada en la seva fabricació d’1 a 4
anys, durant una vida útil de 25 a 30 anys.
Reciclatge del panell solar
solucions també s’estan convertint en crucials, amb els programes de reciclatge que permet la recuperació del 95% dels materials.
Optimitzant el vostre projecte solar
Per mida correctament la vostra instal·lació, utilitzeu el PVGIS calculadora solar que té en compte:
- Irradiació solar a la vostra regió
- Orientació òptima i inclinació
- Ombrejat i obstacles potencials
- Producció energètica projectada
El PVGIS Simulador financer També us ajuda
Avalueu la rendibilitat de la vostra inversió fotovoltaica.
Futur de la producció solar
Passos de fabricació fotovoltaica Continuar evolucionant amb:
- Automatització creixent de línies de producció
- Reduir els costos de fabricació
- Millorar els rendiments energètics
- Integració de la intel·ligència artificial per a l’optimització
Comparació de diferents producció
mètodes demostra que el silici cristal·lí continua dominant, però les tecnologies alternatives estan guanyant
terra.
Preguntes freqüents: preguntes freqüentment sobre la producció solar
Quant de temps es triga a fabricar un panell solar?
La fabricació completa del panell solar, des de l’extracció de silici fins al producte acabat, triga aproximadament de 2 a 4 setmanes.
Tanmateix, si s’inclou la purificació de silici, el procés es pot estendre durant diversos mesos.
Quina diferència hi ha entre les cèl·lules monocristal·lines i policristal·lines?
Les cèl·lules monocristal·lines ofereixen una eficiència superior (20-22%) i un millor rendiment de poca llum, però són més cares.
Les cèl·lules policristal·lines són menys costoses amb un 15-17% d’eficiència, però requereixen més espai per a la mateixa producció.
Quanta energia es necessita per produir un panell solar?
La fabricació d’un panell solar de 300W requereix aproximadament 200-400 kWh d’energia, principalment per a la purificació de silici.
Aquesta energia es compensa entre 1 i 4 anys d’ús, segons la regió d’instal·lació.
Les plaques solars són reciclables?
Sí, les plaques solars són del 95% reciclables. El vidre, l’alumini i el silici es poden recuperar i reutilitzar. Reciclatge
Les instal·lacions es desenvolupen a tot el món per processar la primera generació de panells que arriben al final de la vida.
Quina és la vida útil d’un panell solar?
Un panell solar té una vida útil de 25 a 30 anys amb garanties de rendiment que normalment garanteixen el 80% de la inicial
poder després de 25 anys. Alguns panells poden continuar funcionant més enllà de 30 anys amb una degradació gradual.
Com es controla la qualitat durant la producció?
Cada etapa de producció inclou controls de qualitat: proves elèctriques de cèl·lules, inspecció visual, mecànica
Proves de resistència, certificació de laboratori independents i proves de rendiment en condicions estàndard.
Quins països dominen la producció solar mundial?
La Xina representa aproximadament el 70% de la producció mundial de panells solars, seguida de Malàisia, Vietnam i Alemanya.
Europa i els Estats Units també estan desenvolupant la seva capacitat de producció per reduir la dependència.
Es pot millorar l'eficiència dels panells existents?
Un cop fabricada, no es pot millorar l'eficiència d'un panell. Tanmateix, optimització d’instal·lació (orientació, inclinació,
sistemes de refrigeració) poden maximitzar la producció. Les noves generacions aconsegueixen ara més del 23% d’eficiència.
Per aprofundir en els vostres coneixements fotovoltaics i optimitzar el vostre projecte solar, consulteu el nostre sencer PVGIS guiar i descobreix el nostre detallat
documentació Reservat per a subscriptors premium.
