Kas yra saulės baterijų gamyba?
Saulės baterijų gamyba yra sudėtingas technologinis procesas, kurio metu saulės energija paverčiama naudotina elektros energija.
Ši transformacija vyksta per fotovoltinį efektą, kurį 1839 m. atrado Alexandre'as Edmondas Becquerel.
kurios
leidžia saulės elementams generuoti elektros srovę veikiant šviesai.
The saulės kolektorių gamybos procesas apima keletą svarbių etapų, pradedant nuo neapdoroto silicio
ištraukimas iki galutinio fotovoltinių modulių įrengimo ant stogų arba saulės elektrinėse.
7 pagrindiniai saulės energijos gamybos žingsniai
1. Silicio ekstrahavimas ir valymas
Pirmoji saulės energijos gamybos žingsnis prasideda silicio išgavimu iš kvarcinio smėlio (SiO₂).
Silicis sudaro maždaug 90% dabartinių fotovoltinių elementų.
Valymo procesas:
- Kvarco mažinimas elektros lanko krosnyse ties 3632°F (2 000°C)
- Metalurginio silicio (98 % grynumo) gamyba
- Cheminis valymas naudojant Siemens procesą, kad būtų pasiektas 99,9999 % grynumas
- Saulės tipo silicio gamyba
Šiame etape sunaudojama labai daug energijos, kuri sudaro apie 45 % viso saulės baterijos išmetamo anglies pėdsako.
2. Kristalinio silicio luitų kūrimas
Išvalytas silicis ištirpsta ir kristalizuojasi, kad susidarytų cilindriniai luitai (monokristaliniai) arba kvadratiniai blokai
(polikristalinis).
Du pagrindiniai metodai:
- Czochralskio metodas: gamina monokristalinį silicį, kurio efektyvumas yra didesnis (20-22%)
- Liejimo būdas: gamina polikristalinį silicį, pigesnį, bet žemesnį
efektyvumą
(15-17 %)
3. Vaflių pjaustymas
Tada luitai supjaustomi į plonus diskus, vadinamus vafliai naudojant deimantinius vielinius pjūklus. Tai
kritinis gamybos etapas nustato galutinį fotovoltinių elementų storį.
Vaflių charakteristikos:
- Storis: nuo 180 iki 200 mikrometrų
- Medžiagos nuostoliai: maždaug 50 % pjovimo metu
- Poliruotas ir tekstūruotas paviršius optimizuoja šviesos sugertį
4. Saulės elementų susidarymas
Šis etapas paverčia plokšteles į funkcines ląsteles, galinčias gaminti elektros energiją.
Dopingo procedūra:
- P tipo dopingas: pridedant boro, kad susidarytų teigiami krūviai
- N tipo dopingas: turintis fosforo neigiamiems krūviams
- PN sandūros, fotovoltinio efekto širdies, susidarymas
Elektros kontaktų pridėjimas:
- Šilkografija laidžių pastų (sidabro, aliuminio)
- Aukštos temperatūros deginimas saugikliams kontaktams
- Kiekvienos ląstelės elektrinis bandymas
5. Saulės modulio surinkimas
Atskiros ląstelės surenkamos, kad susidarytų sukomplektuotos saulės baterijos.
Modulio struktūra:
- Grūdintas antirefleksinis stiklas (priekinis paviršius)
- EVA (etileno vinilo acetatas) kapsuliatorius
- Tarpusavyje sujungti fotovoltiniai elementai
- Apsauginis užpakalinis sluoksnis (galinė pusė)
- Aliuminio rėmas, skirtas tvirtumui
Neseniai naujovės skydelyje
gamyba apima TOPCon ir heterojunkcijos technologijas, leidžiančias padidinti efektyvumą
viršija 23 proc.
6. Kokybės tikrinimas ir sertifikavimas
Kiekviena saulės kolektorė patiria griežtas bandymas užtikrinti našumą ir ilgaamžiškumą:
- Galios bandymas standartinėmis bandymo sąlygomis (STC)
- Elektros izoliacijos bandymas
- Atsparumo oro sąlygoms bandymas
- Tarptautinis sertifikatas (IEC 61215, IEC 61730)
7. Montavimas ir paleidimas
Paskutinis žingsnis apima plokščių montavimą paskirties vietoje:
Įrengimas gyvenamajame name:
- Galimybių studija naudojant tokias priemones kaipPVGIS24
- Montavimas ant stogo arba ant žemės
- Elektros pajungimas ir paleidimas
Komercinis montavimas:
- Didelio masto saulės elektrinės
- Tinklelio integravimas
- Pažangios stebėjimo sistemos
Naujos technologijos saulės energijos gamyboje
Perovskito ląstelės
Perovskito ląstelės atspindi fotovoltinės gamybos ateitį su teoriniais
efektyvumas viršija 40 % tandeminėse konfigūracijose.
Bifacialinės ląstelės
Šios ląstelės fiksuoja šviesą iš abiejų pusių, padidindamos energijos gamybą 10–30%, priklausomai nuo aplinkos.
Plonos plėvelės gamyba
Alternatyva kristaliniam siliciui, ši technologija naudoja mažiau puslaidininkių medžiagų, išlaikant gerą
efektyvumą.
Poveikis aplinkai ir tvarumas
Šiuolaikinė saulės energijos gamyba apima augančius aplinkosaugos klausimus. The saulės poveikis aplinkai
energijos ir toliau mažėja dėl technologinių patobulinimų.
Energijos atsipirkimo laikas: Saulės baterijos gamyboje sunaudotą energiją atsiperka per 1–4
metų, tarnavimo laikas nuo 25 iki 30 metų.
Saulės baterijų perdirbimas
sprendimus taip pat tampa itin svarbios, nes perdirbimo programos leidžia atkurti 95 proc
medžiagų.
Saulės projekto optimizavimas
Norėdami tinkamai nustatyti įrenginio dydį, naudokite PVGIS saulės skaičiuoklė kuriame atsižvelgiama į:
- Saulės spinduliavimas jūsų regione
- Optimali orientacija ir pakreipimas
- Galimas šešėlis ir kliūtys
- Prognozuojama energijos gamyba
The PVGIS finansinis simuliatorius taip pat tau padeda
įvertinti savo fotovoltinės investicijos pelningumą.
Saulės energijos gamybos ateitis
Fotovoltinės gamybos etapai toliau tobulėti kartu su:
- Didinamas gamybos linijų automatizavimas
- Gamybos sąnaudų mažinimas
- Energijos derlingumo gerinimas
- Dirbtinio intelekto integravimas optimizavimui
Skirtingos gamybos palyginimas
metodus rodo, kad kristalinis silicis išlieka dominuojantis, tačiau alternatyvios technologijos išlieka
įgyti
žemės.
DUK – dažnai užduodami klausimai apie saulės energijos gamybą
Kiek laiko užtrunka saulės kolektorių pagaminimas?
Visiška saulės baterijų gamyba nuo silicio išgavimo iki galutinio produkto užtrunka maždaug nuo 2 iki 4
savaites.
Tačiau jei įtraukiamas silicio valymas, procesas gali trukti kelis mėnesius.
Kuo skiriasi monokristalinės ir polikristalinės ląstelės?
Monokristaliniai elementai pasižymi dideliu efektyvumu (20–22 %) ir geresniu našumu esant silpnam apšvietimui, tačiau yra brangesni.
Polikristaliniai elementai yra pigesni, jų efektyvumas yra 15–17%, tačiau tai pačiai gamybai reikia daugiau vietos.
Kiek energijos reikia saulės kolektoriui pagaminti?
300 W saulės kolektorių gamybai reikia maždaug 200-400 kWh energijos, daugiausia silicio valymui.
Ši energija kompensuojama per 1–4 naudojimo metus, priklausomai nuo įrengimo regiono.
Ar saulės baterijas galima perdirbti?
Taip, saulės baterijos yra 95% perdirbamos. Stiklas, aliuminis ir silicis gali būti regeneruojami ir pakartotinai naudojami. Perdirbimas
visame pasaulyje kuriami įrenginiai, skirti apdoroti pirmosios kartos plokštes, kurių eksploatavimo laikas baigiasi.
Kokia saulės baterijos eksploatavimo trukmė?
Saulės baterijos tarnavimo laikas yra nuo 25 iki 30 metų, o veikimo garantija paprastai garantuoja 80% pradinės
galia po 25 metų. Kai kurios plokštės gali ir toliau veikti ilgiau nei 30 metų, laipsniškai blogėjant.
Kaip gamybos metu kontroliuojama kokybė?
Kiekvienas gamybos etapas apima kokybės kontrolę: elementų elektrinis bandymas, vizualinė apžiūra, mechaninė
atsparumo bandymai, nepriklausomos laboratorijos sertifikavimas ir veikimo bandymai standartinėmis sąlygomis.
Kurios šalys dominuoja pasaulinėje saulės energijos gamyboje?
Kinija pagamina apie 70 % pasaulinės saulės baterijų produkcijos, po jos seka Malaizija, Vietnamas ir Vokietija.
Europa ir JAV taip pat plėtoja savo gamybos pajėgumus, siekdamos sumažinti priklausomybę.
Ar galima pagerinti esamų plokščių efektyvumą?
Pagamintos plokštės efektyvumas negali būti pagerintas. Tačiau diegimo optimizavimas (orientacija,
pakreipti,
aušinimo sistemos) gali maksimaliai padidinti gamybą. Naujos kartos dabar pasiekia daugiau nei 23 % efektyvumo.
Norėdami pagilinti savo žinias apie fotoelektrą ir optimizuoti saulės energijos projektą, kreipkitės į mūsų užbaigti PVGIS
vadovas ir atrasti mūsų išsamiai
dokumentacija skirta aukščiausios kokybės abonentams.
