Proizvodnja solarnih ćelija: tehnologija i oprema

Čovječanstvo se nastoji prebaciti na alternativne izvore električne opreme, čime će se očuvati čistoća okoliša i smanjiti troškovi proizvodnje energije. proizvodnja solarna baterija moderna je industrijska metoda. Sustav napajanja uključuje prijemnike sunčeve svjetlosti, baterije, upravljačke uređaje, pretvarače i druge uređaje namijenjene određenim funkcijama.

Solarna baterija je glavni element iz kojeg počinje akumulacija i transformacija energije zraka. U suvremenom svijetu za potrošača u odabiru ploče postoje mnogi zamke, jer industrija nudi veliki broj proizvoda, sjedinjenih pod jednim imenom.

Silicijska solarna ćelija

Ti su proizvodi popularni kod suvremenih potrošača. Temelj njihove proizvodnje je silicij. Njegove rezerve u crijevima su raširene, ekstrakcija je relativno jeftina. Silicijske ćelije pogodno se razlikuju u performansama od ostalih baterija sa solarnim svjetlom.

Vrste elemenata

proizvodnja solarne ploče silicija je sljedećih vrsta:

• jedan kristal;
• polikristalnog;
• Amorfni.

Gornji oblici uređaja razlikuju se u tome kako su u kristalu postavljeni silicijski atomi. Glavna razlika između elemenata je drugačiji pokazatelj koeficijent učinkovitosti konverzija svjetlosne energije, koja u prve dvije vrste je približno na jednoj razini i premašuje vrijednosti za instrumente od amorfnog silicija.

Današnja industrija nudi nekoliko modela solarnih kolektora svjetlosti. Razlika je u korištenju opreme za proizvodnju solarnih ćelija. Uloga je tehnologija proizvodnje i raznovrsnih inicijalnih materijala.

Jednokristalni tip

Ti elementi sastoje se od silikonskih ćelija, pričvršćenih zajedno. Načinom znanstvenika Czochralskog proizvodi se apsolutno čisti silicij, od kojeg se stvaraju pojedinačni kristali. Sljedeći postupak je rezanje zamrznutog i otvrdnutog poluproizvoda u ploče debljine od 250 do 300 um. Tanki slojevi su zasićeni metalnom rešetkom elektroda. Unatoč visokim troškovima proizvodnje, takvi se elementi vrlo često koriste zbog visoke stope pretvorbe (17-22%).

Proizvodnja polikristalnih elemenata

Tehnologija proizvodnje solarnih baterija iz polikristala sastoji se u činjenici da se rastaljenu silicijsku masu postepeno hladi. Proizvodnja ne zahtijeva skupu opremu, stoga se trošak proizvodnje silicija smanjuje. Polikristalnih solarni pogoni imaju manji koeficijent iskoristivosti (11-18%), za razliku od monokristala. To je zato što se u postupku hlađenja silicij masa zasiti sitnih mjehurića zrnate, što dovodi do daljnjeg loma zrake.

Elementi amorfnog silicija

Proizvodi pripadaju posebnom tipu, budući da njihova pripadnost tipu silicija dolazi od naziva materijala koji se koristi, a proizvodnja solarnih baterija obavlja se pomoću tehnologije filmskih uređaja. Kristal u proizvodnom procesu daje put silicijevom vodiku ili silikona, tanki sloj koji pokriva podlogu. Baterije imaju najnižu vrijednost učinkovitosti, do 6%. Elementi, unatoč značajnom nedostatku, imaju niz neporecivih prednosti koje im daju pravo stajati pored gore navedenih vrsta:

• optička apsorpcija dvostruko je veća kao ona monokristalnih i polikristalnih prstenova za pohranu;
• ima minimalnu debljinu sloja od samo 1 μm;
• oblačno vrijeme ne utječe na rad pretvaranja svjetlosti, za razliku od drugih vrsta;
• zbog visokog indeksa čvrstoće na savijanje bez problema se primjenjuje na teškim mjestima.

Tri od gore navedenih vrsta solarnih pretvarača nadopunjuju se hibridnim proizvodima iz materijala s dvostrukim svojstvima. Takva svojstva se postižu ako su mikronutrienti ili nanočestice uključeni u amorfni silikon. Dobiveni materijal sličan je polikristalnom siliciju, ali se s njom razlikuje s novim tehničkim pokazateljima.

Sirovine za proizvodnju solarnih ćelija filma iz CdTe

Izbor materijala je uvjetovan potrebom smanjenja troškova proizvodnje i povećanja tehničkih značajki rada. Najčešće korišteni svjetlosni kadmijski telurid. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća CdTe se smatra glavnim kandidatom za korištenje prostora, au modernoj je industriji široko primjenjivalo energiju sunčeve svjetlosti.

Taj je materijal klasificiran kao kumulativni otrov, pa se rasprava o njenoj štetnosti ne smanjuje. Istraživanja znanstvenika utvrdila su činjenicu da je razina štetne tvari koja ulazi u atmosferu dopuštena i ne šteti ekologiji. Razina učinkovitosti je samo 11%, ali je cijena električne energije pretvorena iz takvih elemenata manja za 20-30% od uređaja silikona.

Skupljači zraka napravljeni od selena, bakra i indija

Poluvodiči u uređaju su bakar, selen i indij, ponekad je moguće zamijeniti potonje s galijem. To je zbog velike potražnje Indije za flat-panel monitorima. Stoga je odabrana ova opcija zamjene, budući da materijali imaju slična svojstva. Ali za koeficijent učinkovitosti zamjena igra važnu ulogu, proizvodnja solarne baterije bez galijuma povećava učinkovitost uređaja za 14%.

Solarni kolektori na bazi polimera

Ti se elementi nazivaju mlade tehnologije, jer su se nedavno pojavljivali na tržištu. Poluvodiči iz organskog apsorbiranja svjetlosti pretvaraju ga u električnu energiju. Za upotrebu u proizvodnji fullerena ugljika skupine polifenilen, bakar ftalocijanina, i dr. Rezultat je tanka (100 nm), a fleksibilni film koji daju koeficijent učinkovitosti 5-7%. Vrijednost je mala, ali proizvodnja fleksibilnih solarnih ćelija ima nekoliko pozitivnih točaka:

• za proizvodnju velike količine novca nisu potrošene;
• mogućnost ugradnje fleksibilnih baterija u zavojima gdje je elastičnost od primarne važnosti;
• komparativna lakoća i dostupnost postrojenja;
• fleksibilne baterije nemaju štetan utjecaj na okoliš.

Kemijsko etching u proizvodnom procesu

Najskuplji u solarnoj bateriji je višekristalni ili monokristalna silicijska ploča. Za najraznovrsnije uporaba silicija izrezati psevdokvadratnye figure, isti oblik vam omogućuje da čvrsto položite ploču u budućem modulu. Nakon procesa rezanja ostati na površinu mikroskopskih slojeva slomljenih površine koje su očišćene putem jetkanja i tekstura kako bi poboljšali prijem upadne zrake.

Površina tretirana na ovaj način je kaotična mikropiramida, koja odražava s lica, svjetlost udara bočne površine drugih izbočenja. Postupak oslobađanja teksture smanjuje reflektivnost materijala za približno 25%. U postupku etkaniranja upotrebljava se niz kiselih i alkalnih postupaka, ali je nedopustivo uvelike smanjiti debljinu sloja, budući da ploča ne podnosi sljedeće postupke.

Poluvodiči u solarnim baterijama

Tehnologija proizvodnje solarnih baterija sugerira da je osnovni koncept solidne elektronike p-n-spoj. Ako se kombinira elektronska vodljivost n-tipa i p-tipa vodljivosti otvora u jednoj ploči, na mjestu kontakta dolazi p-n spoj. Glavna fizikalna svojstva ove definicije je prilika da služi kao prepreka i prenosi elektricitet u jednom smjeru. To je taj efekt koji nam omogućuje da uspostavi punopravni rad solarnih ćelija.

Kao rezultat provedbe fosfornog difuzije, oblika n-tipa formira se na krajevima ploče, koja se temelji na površini elementa na dubini od samo 0,5 um. Proizvodnja solarne baterije omogućuje plitko prodiranje nosača suprotnih znakova koji nastaju pod utjecajem svjetla. Njihov put u zonu utjecaja p-n-spoja mora biti kratak, inače se mogu ugasiti jedan drugoga na sastanku, bez generiranja bilo koje količine električne energije.

Upotreba plazma kemijskog udara

U solarnom strukturi baterija isporučena s prednje površine rešetke instaliran kurva struje i stražnjoj strani, što je kontinuirani kontakt. Tijekom fenomena difuzije dolazi do električne smetnje između dva ravnina i prenosi se do kraja.

Za uklanjanje kratkog spoja koristi se oprema za solarne ćelije, što omogućuje to uz pomoć kemikalija ili mehaničkog lasera na plazmi. Često se koristi metoda plasmacemijskog izlaganja. Etching se provodi istodobno za hrpu silicijskih listova složenih zajedno. Ishod procesa ovisi o trajanju tretmana, sastavu alata, veličini kvadrata materijala, smjera mlaza protoka iona i ostalim čimbenicima.

Primjena zaštitne prevlake

Primjenom teksture na površini elementa, odraz je smanjen na 11%. To znači da deseti od zraka jednostavno odbijaju od površine i ne sudjeluju u formiranju električne energije. Kako bi se smanjili takvi gubici, prednja strana elementa obložena je dubokim prodorom svjetlosnih pulseva koji ih ne odražavaju. Znanstvenici, uzimajući u obzir zakone optike, određuju sastav i debljinu sloja, tako da proizvodnja i ugradnja solarnih ćelija s takvim premazom smanjuju refleksiju do 2%.

Metalna metoda na prednjoj strani

Površina elementa je dizajnirana da apsorbira najveću količinu zračenja, to je taj uvjet koji određuje dimenzionalna i tehnička svojstva primijenjene metalne mreže. Odabir dizajna prednje strane, inženjeri rješavaju dva suprotna problema. Smanjenje optičkih gubitaka javlja se s tanjim linijama i njihovim položajima na velikoj udaljenosti od drugih. Proizvodnja solarne ćelije s većim veličinama mreže znači da neke od naboja ne mogu doći do kontakta i izgubljene.

Stoga su znanstvenici standardizirali vrijednost udaljenosti i debljine crte za svaki metal. Previše tanke trake otvaraju prostor na površini elementa da apsorbiraju zrake, ali ne provode jaku struju. Suvremene metode primjene metalizacije sastoje se od sitotiska. Kao materijal, pasta koja sadrži srebro je najopravdanija. Zbog svoje primjene, učinkovitost elementa raste za 15-17%.

Metallizacija na stražnjoj strani uređaja

Primjena metala na stražnju stranu uređaja vrši se u skladu s dvije sheme, od kojih svaka obavlja svoj posao. Kontinuirani tanki sloj na cijeloj površini, osim pojedinačnih rupa, raspršuje se aluminijem, a rupe se pune s tijesta koja sadrži srebrnu ulogu igrajući kontaktnu ulogu. Kontinuirani aluminijski sloj služi kao vrsta zrcalnog uređaja na stražnjoj strani za besplatno punjenje, što može biti izgubljeno u razbijenim kristalnim rešetkastim vezama. S takvim premazom, solarni paneli rade 2% snažnije. Povratne informacije kupaca kažu da su takvi elementi trajniji i ne ovise toliko na oblačno vrijeme.

Proizvodnja solarnih panela vlastitim rukama

Možete kupiti setove fotocelulata za samostalno postavljanje na Internetu na raznim mjestima. Njihov trošak ovisi o broju ploča i korištenoj snazi. Na primjer, setovi malih kapaciteta, od 63 do 76 wata s 36 tanjura, koštaju 2350-2560 rubalja. respektivno. Ovdje, također, radni elementi koji su odbačeni iz proizvodnih linija dobiveni su iz nekog razloga.

Pri odabiru vrste fotoelektrični pretvorbe moraju uzeti u obzir činjenicu da polikristalnim stanice su otporniji na naoblaku i raditi na tome efikasnije monokristalni ali imaju kraći vijek trajanja. Monokristalini imaju veću učinkovitost u sunčanom vremenu i traju mnogo dulje.

Kako biste organizirali proizvodnju solarnih ćelija kod kuće, potrebno je izračunati ukupni opseg svih uređaja koji će se napajati pomoću budućeg pretvarača i odrediti snagu uređaja. To podrazumijeva broj fotocelulacija, uzimajući u obzir kut panela. Neki majstori pružaju mogućnost mijenjanja položaja skladišta aviona ovisno o visini solsticija, a zimi - na debljini pada snijega.

Za izradu slučaja koriste se razni materijali. Najčešće stavljaju aluminijske ili nehrđajući uglovi, koristite šperploča, ploču od čestica itd. Prozirni dio je izrađen od organskog ili običnog stakla. U prodaji postoje fotoceli s lemljenim vodičima, takva kupnja je poželjna, jer je zadaća montaže pojednostavljena. Pločice ne stoje jedna na drugu - niže mogu dati mikro čokolade. Prethodno se primjenjuju lemovi i preljev. Prikladnije je za lemljenje elemenata postavljanjem odmah na radnu stranu. Na kraju su vanjske ploče zavarene na sabirne šipke (širi vodiči), zatim se izlaze minus i plus.

Nakon obavljenog posla, ploča se ispituje i zapečaćuje. Inozemni majstori koriste za to, ali oni su vrlo skupi za naše obrtnike. Samonosivi pretvarači su zapečaćeni silikonom, a stražnja strana prekrivena je akrilnim lakom.

U zaključku, treba reći da su odgovori majstora koji su to učinili solarne ploče s vlastitim rukama, uvijek pozitivno. Nakon što je potrošio novac na proizvodnju i ugradnju pretvarača, obitelj vrlo brzo plaća za njih i počinje štedjeti, koristeći besplatnu energiju.