सौर पैनल निर्माण क्या है?
सोलर पैनल मैन्युफैक्चरिंग एक जटिल तकनीकी प्रक्रिया है जो सौर ऊर्जा को प्रयोग करने योग्य बिजली में परिवर्तित करती है।
यह परिवर्तन फोटोवोल्टिक प्रभाव के माध्यम से होता है, जिसे 1839 में अलेक्जेंड्रे एडमंड बेकरेल द्वारा खोजा गया था, जो
प्रकाश के संपर्क में आने पर सौर कोशिकाओं को विद्युत प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है।
सौर पैनल विनिर्माण प्रक्रिया कच्चे सिलिकॉन से कई महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं
छतों पर या सौर ऊर्जा संयंत्रों में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की अंतिम स्थापना के लिए निष्कर्षण।
सौर उत्पादन के 7 मौलिक कदम
1। सिलिकॉन निष्कर्षण और शुद्धि
पहला सौर उत्पादन में कदम क्वार्ट्ज रेत (Sio₂) से सिलिकॉन निकालने के साथ शुरू होता है।
सिलिकॉन वर्तमान फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के लगभग 90% के लिए खाता है।
शुद्धिकरण प्रक्रिया:
- 3,632 पर इलेक्ट्रिक आर्क भट्टियों में क्वार्ट्ज की कमी°एफ (2,000°सी)
- मेटालर्जिकल सिलिकॉन का उत्पादन (98% शुद्धता)
- 99.9999% शुद्धता प्राप्त करने के लिए सीमेंस प्रक्रिया के माध्यम से रासायनिक शुद्धि
- सौर-ग्रेड सिलिकॉन का उत्पादन
यह चरण ऊर्जा की भारी मात्रा का उपभोग करता है, जो सौर पैनल के कुल कार्बन पदचिह्न के लगभग 45% का प्रतिनिधित्व करता है।
2। क्रिस्टलीय सिलिकॉन इंगॉट्स बनाना
एक बार शुद्ध हो जाने के बाद, सिलिकॉन को पिघलाया जाता है और बेलनाकार इंगॉट्स (मोनोक्रिस्टलाइन) या स्क्वायर ब्लॉक बनाने के लिए क्रिस्टलीकृत किया जाता है
(पॉलीक्रिस्टलाइन)।
दो मुख्य तरीके:
- Czochralski विधि: बेहतर दक्षता (20-22%) के साथ मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का उत्पादन करता है
- कास्टिंग पद्धति: पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन का निर्माण, कम खर्चीला लेकिन कम दक्षता के साथ
(15-17%)
3। वेफर स्लाइसिंग
फिर इंगॉट्स को पतली डिस्क में कटा हुआ कहा जाता है वेफर्स डायमंड वायर आरी का उपयोग करना। यह
क्रिटिकल मैन्युफैक्चरिंग स्टेप फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की अंतिम मोटाई निर्धारित करता है।
वेफर विशेषताएँ:
- मोटाई: 180 से 200 माइक्रोमीटर
- सामग्री हानि: काटने के दौरान लगभग 50%
- प्रकाश अवशोषण का अनुकूलन करने के लिए पॉलिश और बनावट वाली सतह
4। सौर सेल गठन
यह चरण वेफर्स को बिजली के उत्पादन में सक्षम कार्यात्मक कोशिकाओं में बदल देता है।
डोपिंग प्रक्रिया:
- पी-प्रकार डोपिंग: सकारात्मक चार्ज बनाने के लिए बोरान जोड़ना
- एन-प्रकार डोपिंग: नकारात्मक चार्ज के लिए फास्फोरस को शामिल करना
- पीएन जंक्शन का गठन, फोटोवोल्टिक प्रभाव का दिल
विद्युत संपर्क जोड़ना:
- प्रवाहकीय पेस्ट की स्क्रीन मुद्रण (चांदी, एल्यूमीनियम)
- फ्यूज संपर्कों के लिए उच्च तापमान फायरिंग
- प्रत्येक सेल का विद्युत परीक्षण
5। सौर मॉड्यूल विधानसभा
अलग -अलग कोशिकाओं को बनाने के लिए इकट्ठा किया जाता है पूरा सौर पैनल।
मॉड्यूल संरचना:
- टेम्पर्ड एंटी-रिफ्लेक्टिव ग्लास (सामने का चेहरा)
- ईवा (एथिलीन विनाइल एसीटेट) एनकैप्सुलेंट
- परस्पर फोटोवोल्टिक कोशिकाएं
- सुरक्षात्मक बैकशीट (पीछे का चेहरा)
- कठोरता के लिए एल्यूमीनियम फ्रेम
हाल ही का पैनल में नवाचार
उत्पादन टॉपकॉन और हेटेरोजंक्शन प्रौद्योगिकियों को शामिल करें, जो 23%से अधिक की क्षमता को सक्षम करता है।
6। गुणवत्ता परीक्षण और प्रमाणन
प्रत्येक सौर पैनल से गुजरता है कठोर परीक्षण प्रदर्शन और स्थायित्व की गारंटी देने के लिए:
- मानक परीक्षण शर्तों के तहत बिजली परीक्षण (एसटीसी)
- विद्युत इन्सुलेशन परीक्षण
- मौसम प्रतिरोध परीक्षण
- अंतर्राष्ट्रीय प्रमाणन (IEC 61215, IEC 61730)
7। स्थापना और कमीशनिंग
अंतिम चरण में उनकी गंतव्य साइट पर पैनल स्थापित करना शामिल है:
आवासीय स्थापना:
- जैसे उपकरणों का उपयोग करके व्यवहार्यता अध्ययनPVGIS24
- छत या जमीन बढ़ती
- विद्युत संबंध और कमीशन
वाणिज्यिक स्थापना:
- बड़े पैमाने पर सौर ऊर्जा संयंत्र
- ग्रिड एकीकरण
- उन्नत निगरानी प्रणालियाँ
सौर उत्पादन में उभरती प्रौद्योगिकियां
पेरोव्साइट कोशिकाएं
पेरोव्साइट कोशिकाएं सैद्धांतिक के साथ फोटोवोल्टिक उत्पादन के भविष्य का प्रतिनिधित्व करें
अग्रानुक्रम विन्यास में 40% से अधिक की क्षमता।
द्विभाजक कोशिकाएं
ये कोशिकाएं पर्यावरण के आधार पर ऊर्जा उत्पादन में 10 से 30% तक बढ़ती हैं।
पतले-पतले उत्पादन
क्रिस्टलीय सिलिकॉन का एक विकल्प, यह तकनीक अच्छी बनाए रखते हुए कम अर्धचालक सामग्री का उपयोग करती है
क्षमता।
पर्यावरणीय प्रभाव और स्थिरता
आधुनिक सौर उत्पादन में बढ़ती पर्यावरणीय चिंताओं को शामिल किया गया है। सौर का पर्यावरणीय प्रभाव
ऊर्जा तकनीकी सुधारों के लिए धन्यवाद में कमी जारी है।
ऊर्जा पेबैक समय: एक सौर पैनल 1 से 4 के भीतर इसके निर्माण में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को चुकाता है
वर्ष, 25 से 30 वर्षों के जीवनकाल के लिए।
सौर पैनल रीसाइक्लिंग
समाधान 95% सामग्री की वसूली को सक्षम करने के लिए रीसाइक्लिंग कार्यक्रमों के साथ भी महत्वपूर्ण हो रहे हैं।
अपने सौर परियोजना का अनुकूलन करना
अपनी स्थापना को ठीक से आकार देने के लिए, का उपयोग करें PVGIS सौर कैलकुलेटर जो ध्यान में रखता है:
- अपने क्षेत्र में सौर विकिरण
- इष्टतम अभिविन्यास और झुकाव
- संभावित छायांकन और बाधाएं
- अनुमानित ऊर्जा उत्पादन
PVGIS वित्तीय सिम्युलेटर आपकी भी मदद करता है
अपने फोटोवोल्टिक निवेश की लाभप्रदता का मूल्यांकन करें।
सौर उत्पादन का भविष्य
फोटोवोल्टिक विनिर्माण चरण के साथ विकसित करना जारी रखें:
- उत्पादन लाइनों का बढ़ता स्वचालन
- विनिर्माण लागत को कम करना
- ऊर्जा पैदावार में सुधार
- अनुकूलन के लिए कृत्रिम बुद्धिमत्ता को एकीकृत करना
विभिन्न उत्पादन की तुलना करना
तरीकों दिखाता है कि क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्रमुख है, लेकिन वैकल्पिक प्रौद्योगिकियां प्राप्त कर रही हैं
मैदान।
FAQ - अक्सर सौर उत्पादन के बारे में सवाल पूछे जाते हैं
सौर पैनल के निर्माण में कितना समय लगता है?
सिलिकॉन निष्कर्षण से तैयार उत्पाद तक पूरा सौर पैनल निर्माण, लगभग 2 से 4 सप्ताह लगते हैं।
हालांकि, यदि सिलिकॉन शुद्धि शामिल है, तो प्रक्रिया कई महीनों में विस्तारित हो सकती है।
मोनोक्रिस्टलाइन और पॉलीक्रिस्टलाइन कोशिकाओं के बीच क्या अंतर है?
मोनोक्रिस्टलाइन कोशिकाएं बेहतर दक्षता (20-22%) और बेहतर कम-प्रकाश प्रदर्शन प्रदान करती हैं लेकिन अधिक महंगी हैं।
पॉलीक्रिस्टलाइन कोशिकाएं 15-17% दक्षता के साथ कम खर्चीली होती हैं, लेकिन समान उत्पादन के लिए अधिक स्थान की आवश्यकता होती है।
सौर पैनल का उत्पादन करने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होती है?
300W सौर पैनल का निर्माण करने के लिए लगभग 200-400 kWh ऊर्जा की आवश्यकता होती है, मुख्य रूप से सिलिकॉन शुद्धि के लिए।
यह ऊर्जा स्थापना क्षेत्र के आधार पर 1-4 वर्षों के उपयोग के भीतर ऑफसेट है।
क्या सौर पैनल रिसाइकिल हैं?
हां, सौर पैनल 95% रिसाइकिल हैं। ग्लास, एल्यूमीनियम और सिलिकॉन को पुनर्प्राप्त और पुन: उपयोग किया जा सकता है। पुनर्चक्रण
दुनिया भर में सुविधाएं विकसित हो रही हैं ताकि पहली पीढ़ी के पैनलों को जीवन-जीवन तक पहुंचने के लिए संसाधित किया जा सके।
सौर पैनल का जीवनकाल क्या है?
एक सोलर पैनल का जीवनकाल 25 से 30 साल होता है, जिसमें प्रदर्शन वारंटियों के साथ आमतौर पर 80% प्रारंभिक गारंटी होती है
25 साल बाद शक्ति। कुछ पैनल क्रमिक गिरावट के साथ 30 वर्षों से अधिक संचालन जारी रख सकते हैं।
उत्पादन के दौरान गुणवत्ता को कैसे नियंत्रित किया जाता है?
प्रत्येक उत्पादन चरण में गुणवत्ता नियंत्रण शामिल हैं: कोशिकाओं का विद्युत परीक्षण, दृश्य निरीक्षण, यांत्रिक
प्रतिरोध परीक्षण, स्वतंत्र प्रयोगशाला प्रमाणीकरण, और मानक परिस्थितियों में प्रदर्शन परीक्षण।
वैश्विक सौर उत्पादन पर कौन से देश हावी हैं?
चीन लगभग 70% वैश्विक सौर पैनल उत्पादन का प्रतिनिधित्व करता है, इसके बाद मलेशिया, वियतनाम और जर्मनी।
यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका भी निर्भरता को कम करने के लिए अपनी उत्पादन क्षमता विकसित कर रहे हैं।
क्या मौजूदा पैनलों की दक्षता में सुधार किया जा सकता है?
एक बार निर्मित होने के बाद, एक पैनल की दक्षता में सुधार नहीं किया जा सकता है। हालांकि, स्थापना अनुकूलन (अभिविन्यास, झुकाव,
कूलिंग सिस्टम) उत्पादन को अधिकतम कर सकता है। नई पीढ़ी अब 23% से अधिक दक्षता प्राप्त करती है।
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