1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer

Производство солнечных панелей

Производство солнечных панелей

Солнечный фотоэлектрический модуль состоит из солнечных элементов, стекол, подложки и рамы. На рынке доступно 3 вида солнечных панелей:

  • монокристаллические солнечные панели;
  • поликристаллические солнечные панели;
  • тонкопленочные солнечные панели.

Таким образом, на уровне клеточной структуры существуют различные типы материалов для производства, такие как монокремний, поликремний или аморфный кремний (AnSi). Процесс производства первых 2 видов ячеек схож и состоит из следующих этапов.

Этап 1: Песок

Все начинается с сырья, которым в нашем случае является песок. Большинство солнечных панелей изготавливаются из кремния, который является основным компонентом натурального пляжного песка. Кремний доступен в изобилии. Это второй по доступности элемент на Земле. Однако преобразование песка в кремний высокого качества требует больших затрат и является весьма энергоемким процессом. Очищенный кремний производится из кварцевого песка в дуговой печи при очень высоких температурах.

Этап 2: Слитки

Кремний плавится при очень высоких температурах для формирования слитков цилиндрической формы. Для этого используется стальная цилиндрическая печь. В процессе плавления внимание уделяется тому, чтобы все атомы были идеально выровнены в желаемой структуре и ориентации. В процессе плавления добавляется бор, который придает кремнию положительную электрическую полярность.

Монокристаллические ячейки изготовлены из монокристалла кремния. Моно-кремний обладает более высокой эффективностью преобразования солнечной энергии в электрическую, поэтому цена монокристаллических панелей выше.

Поликристаллические ячейки изготавливаются путем плавления нескольких кристаллов кремния вместе. Внешне такие ячейки отличаются видом, похожим на разбитое стекло, который придают хаотично расположенные кристаллы кремния. После того, как слиток остыл, его шлифуют и полируют.

Этап 3: Пластины

Слиток кремния нарезается на тонкие диски или пластины. Для точной резки используется проволочная пила. Толщина пластины схожа с листом бумаги.

Поскольку чистый кремний блестит, он может отражать солнечный свет. Чтобы уменьшить количество отраженного солнечного света, на кремниевую пластину наносится антибликовое покрытие.

Этап 4: Солнечные панели

Следующие процессы преобразуют пластину в солнечный элемент, способный преобразовывать солнечную энергию в электричество.

Каждая из пластин обрабатывается и на ее поверхность крепятся металлические проводники. Процесс похож на изготовление печатных плат, контрактным производством которых занимается «а контракт». Проводники образуют решетчатую матрицу на поверхности пластины. С их помощью ток передается от пластины. Покрытие способствует поглощению солнечного света вместо его отражения.

В камере, похожей на духовку, фосфор рассеивается тонким слоем по поверхности панелей. Поверхность при этом имеет отрицательный заряд. В сочетании бор и фосфор образуют p-n переход, который имеет решающее значение для правильной работы фотоэлемента.

Этап 5: От солнечной панели к солнечной батарее

Солнечные элементы соединяются вместе с помощью разъемов в матричную структуру. Текущее стандартное предложение на рынке:

48 элементные солнечные панели - подходят для небольших жилых домов.

Панели из 60 элементов – наиболее ходовые размеры сегодня.

Панели из 72 элементов - используются для крупномасштабных установок.

Наибольшее распространение получили солнечные панели мощностью 4 кВт.

После сборки фотоэлементов вместе они накрываются с лицевой стороны тонким листом стекла толщиной около 6-7 мм. Подложка изготовлена из высокопрочного материала на полимерной основе. Это предотвратит попадание воды, пыли и других материалов на панель с тыльной стороны. Позже конструкция помещается в раму с разъемами для возможности соединения. Рама также обеспечит защиту от ударов и погодных условий. Рама также позволит устанавливать панель различными способами.

Этиленвинилацетат - это клей, который связывает все вместе. Очень важно, чтобы качество герметика было высоким, чтобы он не повредил элементы в суровых погодных условиях.

Этап 6: Тестирование солнечных модулей

Как только модуль готов, проводится тестирование, чтобы убедиться в его правильной работе. Существуют две мировые системы тестирования: STC и NOCT. По первой системе панель на производстве помещается во флэш-тестер. Прибор выдает эквивалент 1000 Вт/м2 освещенности и обеспечивает температуру модуля 25 C. Электрические параметры записываются и указываются на маркировке готовых солнечных панелей. Они включают выходную мощность, КПД, напряжение, ток, температурный допуск.

В системе NOCT параметры теста более близки к сценарию «реальной жизни»: освещенность 800 Вт/м2, температура окружающей среды 20  C, скорость ветра 1 м/с.

Очистка и проверка - заключительные этапы производства.

Исследования и разработки в области солнечной энергетики направлены на снижение стоимости солнечных батарей и повышение их эффективности. Промышленность по производству солнечных панелей становится все более конкурентоспособной и, по прогнозам, станет более популярной, чем традиционные источники энергии, такие как ископаемое топливо.