Täielik päikesepaneelide tootmisprotsess: 7 võtme sammu

Mis on päikesepaneelide tootmine?

Päikesepaneelide tootmine on keeruline tehnoloogiline protsess, mis muundab päikeseenergia kasutatavaks elektriks. See ümberkujundamine toimub fotogalvaanilise efekti kaudu, mille 1839. aastal avastas Alexandre Edmond Becquerel, mis Võimaldab päikeseenergia lahtritele valguse kokkupuutel elektrivoolu genereerida.

Selle päikesepaneelide tootmisprotsess hõlmab mitmeid olulisi etappe, toorest ränist Kaevandamine fotogalvaaniliste moodulite lõplikule paigaldamisele katustel või päikeseenergia taimedes.

Päikeseenergia tootmise 7 peamist etappi

1. räni kaevandamine ja puhastamine

Esimene samm päikeseenergia tootmisel Alustab räni ekstraheerimisega kvartsliivast (Sio₂). Räni moodustab umbes 90% praegustest fotogalvaanilistest rakkudest.

Puhastusprotsess:

• Kvartsi vähendamine elektriahjudes 3632 juures°F (2000°C)
• Metallurgilise räni tootmine (puhtus 98%)
• Keemiline puhastamine Siemensi protsessi kaudu, et saavutada puhtus 99,9999%
• Päikeseklassi räni tootmine

See etapp tarbib tohutult energiat, moodustades umbes 45% päikesepaneeli kogu süsiniku jalajäljest.

2.

Pärast puhastamist sulatatakse ja kristalliseeritakse, moodustades silindrilisi valuplokke (monokristallilisi) või ruudukujulisi plokke (polükristalliline).

Kaks peamist meetodit:

• Czochralski meetod: tekitab suurepärase tõhususega monokristallilist räni (20–22%)
• Valamismeetod: toodab polükristallilist räni, odavamat, kuid madalamaga efektiivsus (15-17%)

3. vahvli viilutamine

Seejärel viilutatakse valuplokid õhukesteks ketasteks vahvlitel Kasutades teemanttraadi saeid. See kriitiline tootmise samm Määrab fotogalvaaniliste rakkude lõpliku paksuse.

Vahvliomadused:

• Paksus: 180 kuni 200 mikromeetrit
• Materiaalne kaotus: umbes 50% lõikamise ajal
• Poleeritud ja tekstuuriga pind valguse neeldumise optimeerimiseks

4. Päikeserakkude moodustumine

See etapp muudab vahvlid funktsionaalseteks rakkudeks, mis on võimelised elektrit tootma.

Dopingi protsess:

• P-tüüpi doping: Boroni lisamine positiivsete tasude loomiseks
• N-tüüpi doping: Fosfori lisamine negatiivsete laengute jaoks
• PN ristmiku moodustumine, fotogalvaanilise efekti süda

Elektriliste kontaktide lisamine:

• Juhtivate pastade ekraanitrükk (hõbe, alumiinium)
• Kõrgtemperatuuriga tulistamine kontaktide sulandamiseks
• Iga raku elektriline testimine

5. Päikesemooduli komplekt

Üksikud rakud on moodustatud moodustamiseks Täielikud päikesepaneelid.

Mooduli struktuur:

• Karastatud peegeldava klaasi (esiosa)
• EVA (etüleenvinüülatsetaat) kapseldaja
• Ühendatud fotogalvaanilised rakud
• Kaitsev tagaleht (tagumine nägu)
• Alumiiniumraam jäikus

Hiljutine uuendused paneelis tootmine Kaasa Topcon ja Heterojunction Technologies, mis võimaldab tõhusust ületades 23%.

6. kvaliteeditesti ja sertifitseerimine

Iga päikesepaneel läbib range testimine Toimivuse ja vastupidavuse tagamiseks:

• Võimsuse testimine standardsetes katsetingimustes (STC)
• Elektriisolatsiooni testimine
• Ilmastikukindluse testimine
• Rahvusvaheline sertifikaat (IEC 61215, IEC 61730)

7. Paigaldamine ja kasutuselevõtmine

Viimane samm hõlmab paneelide paigaldamist nende sihtkohale:

Elamu paigaldamine:

• Teostatavusuuring kasutades selliseid vahendeid naguPVGIS24
• Katus või maapinna paigaldamine
• Elektriühendus ja kasutuselevõtmine

Kommertsinstallatsioon:

• Suuremahulised päikeseelektrijaamad
• Võrguintegratsioon
• Täpsemad jälgimissüsteemid

Tekkivad tehnoloogiad päikeseenergia tootmisel

Perovskite rakud

Perovskite rakud esindavad fotogalvaanilise tootmise tulevikku teoreetiliselt efektiivsus, mis ületab 40% -list konfiguratsiooni.

Bifaciaalsed rakud

Need rakud hõivavad valgust mõlemalt poolt, suurendades energiatootmist sõltuvalt keskkonnast 10–30%.

Õhukese kile tootmine

Alternatiiv kristalse räni jaoks, see tehnoloogia kasutab vähem pooljuhtide materjali, säilitades samal ajal head tõhusus.

Keskkonnamõju ja jätkusuutlikkus

Kaasaegne päikeseenergia tootmine hõlmab kasvavaid keskkonnaprobleeme. Selle Päikese keskkonnamõju energia Tänu tehnoloogilistele parandustele jätkub vähenemine.

Energia tasumise aeg: Päikesepaneel maksab selle tootmisel kasutatud energia tagasi 1 kuni 4 vahemikus aastad, eluea 25–30 aastat.

Päikesepaneelide ringlussevõtt lahendused muutuvad ka oluliseks, ringlussevõtuprogrammid võimaldavad 95% materjalid.

Päikeseprojekti optimeerimine

Installimise nõuetekohaseks suuruseks kasutage PVGIS päikesekalkulaator mis võtab arvesse:

• Päikesekiirk teie piirkonnas
• Optimaalne orientatsioon ja kallutus
• Potentsiaalsed varjundid ja takistused
• Prognoositav energiatootmine

Selle PVGIS finantssimulaator aitab ka sind Hinnake oma fotogalvaanilise investeeringu kasumlikkust.

Päikesetootmise tulevik

Fotogalvaanilised tootmisetapid Jätkake arenemist:

• Tootmisliinide automatiseerimise suurendamine
• Tootmiskulude vähendamine
• Energia saagise parandamine
• Tehisintellekti integreerimine optimeerimiseks

Erineva toodangu võrdlemine meetodid näitab, et kristalne räni on endiselt domineeriv, kuid alternatiivsed tehnoloogiad on saamine maapind.

KKK - korduma kippuvad küsimused päikeseenergia tootmise kohta

Kui kaua võtab päikesepaneeli tootmine aega?

Täielik päikesepaneelide tootmine, alates räni kaevandamisest kuni valmistooteni, võtab umbes 2 kuni 4 nädalad. Kui aga on lisatud räni puhastamine, võib protsess ulatuda mitme kuu jooksul.

Mis vahe on monokristalliliste ja polükristalliliste rakkude vahel?

Monokristallilised rakud pakuvad paremat efektiivsust (20–22%) ja paremat vähese helega jõudlust, kuid on kallimad. Polükristallilised rakud on vähem kulukad, efektiivsusega 15–17%, kuid sama tootmiseks on vaja rohkem ruumi.

Kui palju energiat on vaja päikesepaneeli tootmiseks?

300W päikesepaneeli tootmine nõuab umbes 200–400 kWh energiat, peamiselt räni puhastamiseks. See energia on tasandatud 1-4 aasta jooksul, sõltuvalt paigalduspiirkonnast.

Kas päikesepaneelid on taaskasutatavad?

Jah, päikesepaneelid on 95% taaskasutatavad. Klaasi, alumiiniumi ja räni saab taastada ja uuesti kasutada. Ringlussevõtt Rajatised arenevad kogu maailmas, et töödelda esimese põlvkonna paneelideni, mis jõuavad elu lõpuni.

Mis on päikesepaneeli eluiga?

Päikesepaneeli eluiga on 25–30 aastat, tulemusgarantiides tagab tavaliselt 80% algsest võim 25 aasta pärast. Mõned paneelid saavad järkjärgulise halvenemisega jätkata kauem kui 30 aastat.

Kuidas kontrollitakse tootmise ajal kvaliteeti?

Iga tootmisetapp sisaldab kvaliteedikontrolli: rakkude elektriline testimine, visuaalne kontroll, mehaaniline Vastupanu testid, sõltumatu laboratoorse sertifikaadi ja tulemuslikkuse testid standarditingimustes.

Millised riigid domineerivad ülemaailmses päikeseenergia tootmises?

Hiina moodustab umbes 70% päikesepaneelide toodangust, järgnevad Malaisia, Vietnam ja Saksamaa. Euroopa ja Ameerika Ühendriigid arendavad ka oma tootmisvõimet sõltuvuse vähendamiseks.

Kas olemasolevate paneelide tõhusust saab parandada?

Pärast tootmist ei saa paneeli tõhusust parandada. Kuid paigaldamise optimeerimine (orientatsioon, kallutamine, jahutussüsteemid) suudab tootmist maksimeerida. Uued põlvkonnad saavutavad nüüd üle 23% tõhususe.

Fotogalvaaniliste teadmiste süvendamiseks ja päikeseenergiaprojekti optimeerimiseks pöörduge meie poole täielik PVGIS juhtjuht ja avastage meie detailne dokumentatsioon Reserveeritud esmaklassilistele tellijatele.