Pilnīgs saules paneļu ražošanas process: 7 galvenās darbības

Kas ir saules paneļu ražošana?

Saules paneļu ražošana ir sarežģīts tehnoloģiskais process, kas saules enerģiju pārvērš izmantojamā elektrībā. Šī transformācija notiek caur fotoelektrisko efektu, ko 1839. gadā atklāja Aleksandrs Edmonds Bekerels, kurš ļauj saules baterijām radīt elektrisko strāvu, kad tās tiek pakļautas gaismai.

Līdz Saules paneļu ražošanas process ietver vairākus svarīgus posmus no neapstrādāta silīcija Ekstrakcija uz fotoelektrisko moduļu galīgo uzstādīšanu uz jumtiem vai saules spēkstacijās.

7 Saules ražošanas pamatpakāpes

1. Silīcija ekstrakcija un attīrīšana

Pirmais Solis saules ražošanā sākas ar silīcija ekstrahēšanu no kvarca smiltīm (sio₂). Silīcija veido aptuveni 90% no pašreizējām fotoelektriskajām šūnām.

Attīrīšanas process:

• Kvarca samazināšana elektriskās loka krāsnīs pie 3632°F (2000°C)
• Metalurģiskā silīcija ražošana (98% tīrība)
• Ķīmiskā attīrīšana, izmantojot Siemens procesu, lai sasniegtu 99,9999% tīrību
• Saules līmeņa silīcija ražošana

Šis posms patērē milzīgu enerģijas daudzumu, kas veido apmēram 45% no saules paneļa kopējā oglekļa pēdas.

2. Kristālisku silīcija lietņu veidošana

Pēc attīrīšanas silīcijs tiek izkausēts un izkristalizēts, veidojot cilindriskus lietņus (monokristāliskus) vai kvadrātveida blokus (polikristālisks).

Divas galvenās metodes:

• Czochralski metode: ražo monokristālisku silīciju ar izcilu efektivitāti (20–22%)
• Liešanas metode: ražo polikristālisku silīciju, lētāks, bet ar zemāku efektivitāti (15-17%)

3. Vafeļu šķēlēšana

Pēc tam lietņus sagriež plānos diskos, ko sauc par vafeles izmantojot dimanta stieples zāģus. Šis Kritiskā ražošanas solis nosaka fotoelektrisko šūnu galīgo biezumu.

Vafera īpašības:

• Biezums: no 180 līdz 200 mikrometri
• Materiāla zudums: apmēram 50% griešanas laikā
• Pulēta un teksturēta virsma, lai optimizētu gaismas absorbciju

4. Saules šūnu veidošanās

Šis posms pārveido vafeles funkcionālās šūnās, kas spēj ražot elektrību.

Dopinga process:

• P-Type dopinga: Bora pievienošana, lai radītu pozitīvas apsūdzības
• N-tipa dopinga: Fosfora iekļaušana negatīvām lādiņiem
• PN krustojuma veidošanās, fotoelektriskā efekta sirds

Elektrisko kontaktu pievienošana:

• Vadītāju pastas (sudraba, alumīnija) ekrāna drukāšana
• Augstas temperatūras šaušana, lai sapludinātu kontaktus
• Katras šūnas elektriskā pārbaude

5. Saules moduļa montāža

Atsevišķas šūnas tiek saliktas, lai veidotos Pilnīgi saules paneļiApvidū

Moduļa struktūra:

• Rūdīts pret nofleksu stikls (priekšējā virsma)
• EVA (etilēna vinilacetāts) iekapsulētājs
• Savstarpēji savienotas fotoelektriskās šūnas
• Aizsardzības lapa (aizmugurējā seja)
• Alumīnija rāmis stingrībai

Nesenais Jauninājumi panelī ražošana Iekļaujiet TopCon un heteroja funkcijas tehnoloģijas, ļaujot efektivitātei pārsniegt 23%.

6. Kvalitātes pārbaude un sertifikācija

Katrs saules panelis tiek pakļauts stingra pārbaude Lai garantētu sniegumu un izturību:

• Jaudas pārbaude standarta testa apstākļos (STC)
• Elektriskās izolācijas pārbaude
• Laika pretestības pārbaude
• Starptautiskā sertifikācija (IEC 61215, IEC 61730)

7. uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā

Pēdējais solis ir paneļu uzstādīšana galamērķa vietā:

Dzīvojamā instalācija:

• Priekšizpēte, izmantojot tādus rīkus kāPVGIS24
• Jumts vai zemes montāža
• Elektriskais savienojums un nodošana ekspluatācijā

Komerciālā instalācija:

• Liela mēroga saules spēkstacijas
• Tīkla integrācija
• Uzlabotas uzraudzības sistēmas

Jaunās tehnoloģijas saules ražošanā

Perovskīta šūnas

Perovskīta šūnas pārstāv fotoelektriskās ražošanas nākotni ar teorētisko Efektivitāte, kas pārsniedz 40% tandēma konfigurācijās.

Bifaciālas šūnas

Šīs šūnas uztver gaismu abās pusēs, palielinot enerģijas ražošanu par 10 līdz 30% atkarībā no vides.

Plānas filmas ražošana

Alternatīva kristāliskajam silīcijam, šī tehnoloģija izmanto mazāk pusvadītāju materiāla, vienlaikus saglabājot labu Efektivitāte.

Ietekme uz vidi un ilgtspējība

Mūsdienu saules enerģijas ražošana ietver pieaugošās vides problēmas. Līdz saules enerģijas ietekme uz vidi enerģija turpina samazināties, pateicoties tehnoloģiskajiem uzlabojumiem.

Enerģijas atmaksas laiks: Saules panelis atmaksā enerģiju, ko tā ražošanā izmanto 1 līdz 4 laikā Gadu ilgums no 25 līdz 30 gadiem.

Saules paneļa pārstrāde risinājumi ir arī izšķiroši, jo pārstrādes programmas ļauj atjaunot 95% materiālu.

Saules projekta optimizēšana

Lai pareizi izmērītu instalēšanu, izmantojiet PVGIS saules kalkulators kas ņem vērā:

• Saules apstarošana jūsu reģionā
• Optimāla orientācija un slīpums
• Potenciālā ēnošana un šķēršļi
• Prognozētā enerģijas ražošana

Līdz PVGIS finanšu simulators palīdz arī jums Novērtējiet savu fotoelektrisko ieguldījumu rentabilitāti.

Saules ražošanas nākotne

Fotoelektriskās ražošanas pakāpes turpināt attīstīties ar:

• Ražošanas līniju automatizācijas palielināšana
• Ražošanas izmaksu samazināšana
• Enerģijas ražas uzlabošana
• Mākslīgā intelekta integrēšana optimizēšanai

Salīdzinot dažādu produkciju metodes parāda, ka kristāliskais silīcijs joprojām ir dominējošais, bet alternatīvās tehnoloģijas gūst labumu zeme.

FAQ - bieži uzdotie jautājumi par saules ražošanu

Cik ilgs laiks nepieciešams saules paneļa ražošanai?

Pilnīga saules paneļu ražošana, sākot no silīcija ekstrakcijas līdz gatavajam produktam, ilgst apmēram 2 līdz 4 nedēļas. Tomēr, ja ir iekļauta silīcija attīrīšana, process var pagarināt vairākus mēnešus.

Kāda ir atšķirība starp monokristāliskām un polikristāliskām šūnām?

Monokristālas šūnas piedāvā izcilu efektivitāti (20–22%) un labāku zemu apgaismojumu, bet ir dārgākas. Polikristāliskās šūnas ir lētākas ar 15–17% efektivitāti, bet tai pašai ražošanai ir nepieciešama vairāk vietas.

Cik daudz enerģijas ir nepieciešams, lai iegūtu saules paneli?

300 W saules paneļa ražošanai nepieciešami aptuveni 200–400 kWh enerģijas, galvenokārt silīcija attīrīšanai. Šī enerģija tiek kompensēta 1-4 gadu laikā pēc lietošanas atkarībā no uzstādīšanas reģiona.

Vai saules paneļi ir pārstrādājami?

Jā, saules paneļi ir 95% pārstrādājami. Stiklu, alumīniju un silīciju var atgūt un izmantot atkārtoti. Pārstrāde Iekārtas attīstās visā pasaulē, lai apstrādātu pirmās paaudzes paneļus, kas sasniedz dzīves beigas.

Kāds ir saules paneļa dzīves ilgums?

Saules paneļa dzīves ilgums ir 25 līdz 30 gadi, un darbības garantijas parasti garantē 80% no sākotnējiem Spēks pēc 25 gadiem. Daži paneļi var turpināt darboties pēc 30 gadiem ar pakāpenisku degradāciju.

Kā kvalitāte tiek kontrolēta ražošanas laikā?

Katrā ražošanas posmā ietilpst kvalitātes kontrole: šūnu elektriskā pārbaude, vizuālā pārbaude, mehāniska Pretestības testi, neatkarīga laboratorijas sertifikācija un veiktspējas pārbaude standarta apstākļos.

Kuras valstis dominē globālajā saules enerģijas ražošanā?

Ķīna pārstāv aptuveni 70% no pasaules saules paneļu ražošanas, kam seko Malaizija, Vjetnama un Vācija. Eiropa un Amerikas Savienotās Valstis arī attīsta savu ražošanas spēju, lai samazinātu atkarību.

Vai var uzlabot esošo paneļu efektivitāti?

Pēc ražošanas paneļa efektivitāti nevar uzlabot. Tomēr uzstādīšanas optimizācija (orientācija, slīpums, dzesēšanas sistēmas) var maksimizēt ražošanu. Jaunās paaudzes tagad sasniedz vairāk nekā 23% efektivitāti.

Lai padziļinātu fotoelektriskās zināšanas un optimizētu Saules projektu, konsultējieties ar mūsu pilnīgs PVGIS rādītājs un atklājiet mūsu detalizēts dokumentācija rezervēts premium abonentiem.