Apa itu pembuatan panel surya?
Pembuatan panel surya adalah proses teknologi yang kompleks yang mengubah energi matahari menjadi listrik yang dapat digunakan.
Transformasi ini terjadi melalui efek fotovoltaik, ditemukan pada tahun 1839 oleh Alexandre Edmond Becquerel, yang
memungkinkan sel surya untuk menghasilkan arus listrik saat terpapar cahaya.
Itu Proses Pembuatan Panel Surya melibatkan beberapa tahapan penting, dari silikon mentah
Ekstraksi untuk instalasi akhir modul fotovoltaik di atap atau di pembangkit listrik tenaga surya.
7 langkah mendasar dari produksi matahari
1. Ekstraksi dan pemurnian silikon
Yang pertama Langkah dalam Produksi Surya dimulai dengan mengekstraksi silikon dari pasir kuarsa (SiO₂).
Silikon menyumbang sekitar 90% dari sel fotovoltaik saat ini.
Proses Pemurnian:
- Pengurangan kuarsa di tungku busur listrik di 3.632°F (2.000°C)
- Produksi silikon metalurgi (kemurnian 98%)
- Pemurnian Kimia melalui proses Siemens untuk mencapai 99,9999% kemurnian
- Produksi silikon tingkat surya
Tahap ini mengkonsumsi energi dalam jumlah besar, mewakili sekitar 45% dari total jejak karbon panel surya.
2. Membuat ingot silikon kristal
Setelah dimurnikan, silikon dilelehkan dan dikristalisasi untuk membentuk ingot silinder (monokristalin) atau blok persegi
(polikristalin).
Dua metode utama:
- Metode Czochralski: Menghasilkan silikon monokristalin dengan efisiensi superior (20-22%)
- Metode casting: memproduksi silikon polikristalin, lebih murah tetapi dengan efisiensi yang lebih rendah
(15-17%)
3. Wafer mengiris
Ingot kemudian diiris menjadi cakram tipis yang disebut wafer Menggunakan gergaji kawat berlian. Ini
Langkah manufaktur kritis Menentukan ketebalan akhir sel fotovoltaik.
Karakteristik wafer:
- Ketebalan: 180 hingga 200 mikrometer
- Kehilangan Bahan: Sekitar 50% Selama Pemotongan
- Permukaan yang dipoles dan bertekstur untuk mengoptimalkan penyerapan cahaya
4. Pembentukan Sel Surya
Tahap ini mengubah wafer menjadi sel fungsional yang mampu menghasilkan listrik.
Proses doping:
- Doping tipe-p: Menambahkan boron untuk membuat biaya positif
- Doping tipe-n: Menggabungkan fosfor untuk muatan negatif
- Pembentukan persimpangan PN, jantung efek fotovoltaik
Menambahkan kontak listrik:
- Pencetakan layar pasta konduktif (perak, aluminium)
- Penembakan suhu tinggi untuk menyatu kontak
- Pengujian listrik setiap sel
5. Rakitan Modul Surya
Sel individu berkumpul untuk terbentuk Panel surya lengkap.
Struktur Modul:
- Kaca anti-reflektif tempered (wajah depan)
- EVA (Ethylene Vinyl Acetate) Encapsulant
- Sel fotovoltaik yang saling berhubungan
- Backsheet pelindung (wajah belakang)
- Bingkai aluminium untuk kekakuan
Terkini Inovasi di panel
manufaktur Termasuk teknologi Topcon dan heterojunction, memungkinkan efisiensi melebihi 23%.
6. Pengujian dan Sertifikasi Kualitas
Setiap panel surya mengalami Pengujian yang ketat untuk menjamin kinerja dan daya tahan:
- Pengujian Daya dalam Kondisi Uji Standar (STC)
- Pengujian Insulasi Listrik
- Pengujian Resistensi Cuaca
- Sertifikasi Internasional (IEC 61215, IEC 61730)
7. Instalasi dan commissioning
Langkah terakhir melibatkan pemasangan panel di situs tujuan mereka:
Instalasi perumahan:
- Studi kelayakan menggunakan alat sepertiPVGIS24
- Atap atau pemasangan tanah
- Koneksi dan commissioning listrik
Instalasi Komersial:
- Pembangkit listrik tenaga surya berskala besar
- Integrasi kisi
- Sistem Pemantauan Lanjutan
Teknologi yang Muncul dalam Produksi Surya
Sel perovskit
Sel perovskit mewakili masa depan produksi fotovoltaik dengan teoretis
Efisiensi melebihi 40% dalam konfigurasi tandem.
Sel bifacial
Sel -sel ini menangkap cahaya di kedua sisi, meningkatkan produksi energi sebesar 10 hingga 30% tergantung pada lingkungan.
Produksi film tipis
Alternatif untuk silikon kristal, teknologi ini menggunakan lebih sedikit bahan semikonduktor sambil mempertahankan kebaikan
efisiensi.
Dampak dan Keberlanjutan Lingkungan
Produksi matahari modern menggabungkan masalah lingkungan yang tumbuh. Itu Dampak Lingkungan Solar
energi Terus berkurang berkat peningkatan teknologi.
Waktu Pengembalian Energi: Panel surya membayar energi yang digunakan dalam pembuatannya dalam 1 hingga 4
bertahun -tahun, untuk umur 25 hingga 30 tahun.
Daur Ulang Panel Surya
solusi juga menjadi penting, dengan program daur ulang memungkinkan pemulihan 95% bahan.
Mengoptimalkan proyek surya Anda
Untuk mengukur instalasi Anda dengan benar, gunakan PVGIS Kalkulator Surya yang memperhitungkan:
- Iradiasi matahari di wilayah Anda
- Orientasi dan kemiringan optimal
- Potensi naungan dan hambatan
- Produksi energi yang diproyeksikan
Itu PVGIS simulator keuangan juga membantu Anda
Evaluasi profitabilitas investasi fotovoltaik Anda.
Masa depan produksi matahari
Langkah -langkah manufaktur fotovoltaik Terus berevolusi dengan:
- Meningkatkan otomatisasi jalur produksi
- Mengurangi biaya produksi
- Meningkatkan hasil energi
- Mengintegrasikan Kecerdasan Buatan untuk Optimalisasi
Membandingkan produksi yang berbeda
metode menunjukkan bahwa silikon kristal tetap dominan, tetapi teknologi alternatif semakin besar
tanah.
FAQ - Pertanyaan yang Sering Diajukan Tentang Produksi Surya
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memproduksi panel surya?
Lengkap manufaktur panel surya, dari ekstraksi silikon hingga produk jadi, membutuhkan waktu sekitar 2 hingga 4 minggu.
Namun, jika pemurnian silikon dimasukkan, proses tersebut dapat diperpanjang selama beberapa bulan.
Apa perbedaan antara sel monokristalin dan polikristalin?
Sel monokristalin menawarkan efisiensi yang unggul (20-22%) dan kinerja cahaya rendah yang lebih baik tetapi lebih mahal.
Sel-sel polikristalin lebih murah dengan efisiensi 15-17% tetapi membutuhkan lebih banyak ruang untuk produksi yang sama.
Berapa banyak energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan panel surya?
Memproduksi panel surya 300W membutuhkan sekitar 200-400 kWh energi, terutama untuk pemurnian silikon.
Energi ini diimbangi dalam 1-4 tahun penggunaan tergantung pada wilayah pemasangan.
Apakah panel surya dapat didaur ulang?
Ya, panel surya 95% dapat didaur ulang. Kaca, aluminium, dan silikon dapat dipulihkan dan digunakan kembali. Daur ulang
Fasilitas berkembang di seluruh dunia untuk memproses generasi pertama panel yang mencapai akhir kehidupan.
Berapa umur panel surya?
Panel surya memiliki umur 25 hingga 30 tahun dengan jaminan kinerja biasanya menjamin 80% dari awal
kekuatan setelah 25 tahun. Beberapa panel dapat terus beroperasi setelah 30 tahun dengan degradasi bertahap.
Bagaimana kualitas dikendalikan selama produksi?
Setiap tahap produksi mencakup kontrol kualitas: pengujian listrik sel, inspeksi visual, mekanik
Tes resistensi, sertifikasi laboratorium independen, dan pengujian kinerja dalam kondisi standar.
Negara mana yang mendominasi produksi matahari global?
Cina mewakili sekitar 70% dari produksi panel surya global, diikuti oleh Malaysia, Vietnam, dan Jerman.
Eropa dan Amerika Serikat juga mengembangkan kapasitas produksi mereka untuk mengurangi ketergantungan.
Bisakah efisiensi panel yang ada ditingkatkan?
Setelah diproduksi, efisiensi panel tidak dapat ditingkatkan. Namun, optimasi instalasi (orientasi, miring,
sistem pendingin) dapat memaksimalkan produksi. Generasi baru sekarang mencapai lebih dari 23% efisiensi.
Untuk memperdalam pengetahuan fotovoltaik Anda dan mengoptimalkan proyek surya Anda, konsultasikan menyelesaikan PVGIS memandu dan temukan kami terperinci
dokumentasi Dicadangkan untuk pelanggan premium.
