Produksi sel surya: teknologi dan peralatan

Manusia cenderung untuk beralih ke alternatif sumber pasokan listrik untuk membantu menjaga lingkungan yang bersih dan mengurangi biaya produksi energi. Produksi baterai surya adalah metode industri modern. Sistem catu daya termasuk cahaya matahari penerima, baterai, unit kontrol, inverter dan perangkat lain yang dimaksudkan untuk fungsi-fungsi tertentu.

Sel surya adalah unsur utama, yang dimulai dengan akumulasi dan transformasi sinar energi. Dalam dunia modern untuk konsumen ketika memilih sebuah panel, ada banyak jebakan, sebagai industri menawarkan sejumlah besar produk dikelompokkan di bawah satu nama.

sel surya silikon

Produk-produk ini populer dengan konsumen saat ini. Dasar dari produksi mereka menempatkan silikon. Saham berada di kedalaman produksi luas relatif murah. sel silikon baik dibandingkan dengan tingkat kinerja baterai lain sinar matahari.

jenis item

Produksi sel surya yang terbuat dari silikon dilakukan jenis berikut:

• monocrystalline;
• polikristalin;
• amorf.

Berbagai bentuk perangkat di atas dengan bagaimana atom silikon diatur dalam kristal. Perbedaan utama menjadi unsur-unsur komponen yang berbeda dari efisiensi konversi energi cahaya yang dalam dua jenis pertama adalah sekitar pada tingkat yang sama dan lebih tinggi dari nilai-nilai untuk perangkat silikon amorf.

hari ini industri menawarkan beberapa model kolektor surya cahaya. Perbedaan antara mereka adalah bahwa beberapa peralatan yang digunakan untuk memproduksi sel surya. Hal ini memainkan peran semacam teknik manufaktur dan bahan awal.

jenis monocrystalline

Unsur-unsur ini terdiri dari sel-sel silikon terhubung satu sama lain. Dengan metode Czochralski ilmuwan membuat silikon benar-benar murni, yang terbuat dari kristal tunggal. Proses selanjutnya adalah pemotongan semi-beku dan dipadatkan pada ketebalan plat dari 250 sampai 300 mikron. lapisan tipis jenuh dengan mesh logam elektroda. Meskipun biaya produksi yang tinggi, unsur-unsur seperti banyak digunakan karena tingginya tingkat konversi (17-22%).

Membuat elemen polikristalin

teknologi surya produksi dari polikristalin adalah bahwa massa silikon cair secara bertahap didinginkan. Produksi tidak memerlukan peralatan yang mahal, oleh karena itu, untuk memperoleh biaya silikon berkurang. surya drive polikristalin memiliki koefisien lebih kecil dari efisiensi (11-18%), berbeda dengan kristal tunggal. Hal ini karena dalam proses pendinginan massa silikon jenuh dengan gelembung kecil kasar, menghasilkan pembiasan lebih lanjut dari sinar.

Elemen silikon amorf

Produk mengacu pada jenis tertentu, karena mereka milik jenis silikon berasal dari nama bahan yang digunakan dan produksi sel surya dilakukan oleh perangkat teknologi film. Kristal dalam proses manufaktur memberikan cara untuk silikon Silon hidrogen atau lapisan tipis yang meliputi substrat. Baterai memiliki nilai efisiensi terendah, hingga 6%. Elemen, terlepas dari kelemahan untuk memiliki sejumlah keunggulan yang memberikan mereka hak untuk berdiri sejalan dengan jenis yang disebutkan di atas:

• nilai penyerapan optik di atas dua puluh kali daripada kristal tunggal dan polikristalin drive;
• Memiliki ketebalan lapisan minimal 1 mikron;
• Cuaca mendung tidak mempengaruhi kerja mengubah dunia, berbeda dengan spesies lain;
• karena tingginya tingkat kekuatan lentur diterapkan tanpa masalah di tempat-tempat yang sulit.

Ketiga jenis yang dijelaskan di atas konverter solar ditambah produk hybrid dari bahan yang memiliki sifat ganda. Karakteristik ini dicapai jika mikronutrien termasuk dalam nanopartikel atau silikon amorf. Bahan yang dihasilkan mirip dengan silikon polikristal, tapi menguntungkan dengan itu indikator teknis baru.

Bahan baku untuk produksi sel surya film-jenis CdTe

Pilihan bahan ditentukan oleh kebutuhan untuk mengurangi biaya manufaktur dan meningkatkan karakteristik teknis dalam operasi. Yang paling sering digunakan telluride kadmium menyerap cahaya. Tahun 70-an abad lalu CdTe dianggap sebagai pesaing utama untuk penggunaan ruang dalam industri modern, itu secara luas digunakan dalam energi sinar matahari.

Bahan ini diklasifikasikan sebagai racun kumulatif, jadi jangan mereda debat harmfulness nya. Studi ilmiah telah menetapkan bahwa tingkat zat berbahaya dilepaskan ke atmosfer, adalah sah dan tidak menyebabkan kerusakan lingkungan. Tingkat efisiensi hanya 11%, tetapi biaya listrik dari sel diubah tersebut dengan 20-30% lebih rendah dari perangkat silikon tipe.

sinar agregator dari selenium, tembaga dan indium

Semikonduktor di perangkat adalah tembaga, selenium dan indium, kadang-kadang memungkinkan substitusi yang terakhir pada galium. Hal ini disebabkan permintaan yang tinggi untuk produksi monitor indium tipe datar. Oleh karena itu, substitusi ini dipilih perwujudan, karena bahan memiliki sifat yang mirip. Tapi untuk efisiensi catatan pengganti memainkan peran penting dalam produksi sel surya tanpa gallium meningkatkan efisiensi perangkat dengan 14%.

Berbasis polimer Sun penangkap

Unsur-unsur ini berhubungan dengan teknologi muda, karena mereka baru-baru ini muncul di pasar. Semikonduktor organik menyerap cahaya untuk mengubahnya menjadi energi listrik. Untuk penggunaan produksi fullerene kelompok karbon, polifenilena, ftalosianin tembaga, dan lain-lain. Hasilnya adalah tipis (100 nm) dan film fleksibel yang memberikan koefisien efisiensi 5-7%. nilai kecil, tapi produksi sel surya fleksibel memiliki beberapa aspek positif:

• untuk pembuatan tidak menghabiskan banyak uang;
• kemampuan untuk menginstal baterai di bidang tikungan yang fleksibel, di mana fleksibilitas adalah sangat penting;
• kemudahan komparatif dan ketersediaan instalasi;
• Baterai Fleksibel tidak ada efek berbahaya pada lingkungan.

etsa kimia dalam proses manufaktur

Baterai solar paling mahal adalah multicrystalline atau monocrystalline piring silikon. Untuk memaksimalkan efisien pemanfaatan silikon angka dipotong psevdokvadratnye, bentuk yang sama memungkinkan piring tidur padat di modul berikutnya. Setelah proses pemotongan tetap berada di permukaan lapisan mikroskopis rusak permukaan yang dibersihkan dengan cara etsa dan texturing untuk meningkatkan penerimaan dari sinar datang.

Permukaan diperlakukan dengan cara yang sama mewakili secara acak microprism dijual tercermin dari aspek mana cahaya pemogokan permukaan sisi proyeksi lainnya. Melonggarkan Prosedur tekstur penurunan bahan reflektif sekitar 25%. Proses etsa menggunakan serangkaian perawatan asam dan basa, tetapi tidak dapat diterima sangat mengurangi ketebalan lapisan, karena piring tidak dapat menahan pengolahan berikut.

Semikonduktor di Surya

teknologi produksi sel surya menunjukkan bahwa konsep dasar dari perusahaan elektronik adalah pn-junction. Jika satu piring menggabungkan konduktivitas elektronik tipe-n dan tipe-p konduktivitas adalah tipe-p, titik kontak antara mereka terjadi pn-junction. Sifat fisik dasar definisi adalah kesempatan untuk melayani sebagai penghalang, dan kehilangan listrik dalam arah yang sama. Ini adalah efek ini memungkinkan Anda untuk membangun operasi penuh dari sel surya.

Sebagai hasil dari piring difusi fosfat berakhir membentuk tipe-n lapisan, yang didasarkan pada permukaan elemen pada kedalaman 0,5 mikron. Pembuatan sel surya menyediakan penetrasi dangkal pembawa tanda-tanda yang berlawanan, yang timbul di bawah pengaruh cahaya. cara mereka ke dalam pengaruh daerah pn-junction harus pendek, atau mereka bisa melunasi ketika mereka bertemu satu sama lain, sehingga tidak menghasilkan setiap jumlah listrik.

Penggunaan etsa plasma-kimia

Dalam struktur baterai solar disediakan dengan permukaan gril dipasang pikap saat depan dan sisi belakang, yang merupakan kontak terus menerus. Selama fenomena difusi, sebuah sirkuit listrik antara dua pesawat dan ditransmisikan ke wajah akhir.

Untuk menghapus penutupan, peralatan yang digunakan untuk sel surya, yang memungkinkan untuk melakukannya dengan bantuan plasma-kimia, etsa kimia, atau mekanik, laser. metode paparan kimia plasma sering digunakan. Etching dilakukan secara bersamaan untuk tumpukan piring silikon ditumpuk bersama-sama. Hasil dari proses tergantung pada durasi pengobatan, komposisi berarti ukuran kotak dari bahan, arah jet aliran ion dan faktor lainnya.

Penerapan coating antireflection

Dengan cara menerapkan tekstur pada refleksi permukaan elemen dikurangi menjadi 11%. Ini berarti bahwa hanya sepersepuluh dari sinar yang dipantulkan dari permukaan dan tidak terlibat dalam pembentukan listrik. Untuk mengurangi kerugian tersebut ke sisi depan elemen dilapisi dengan penetrasi dalam pulsa cahaya tanpa mencerminkan mereka kembali. Para ilmuwan, dengan mempertimbangkan hukum optik, menentukan komposisi dan ketebalan lapisan, sehingga produksi dan instalasi sel surya berlapis sehingga mengurangi refleksi hingga 2%.

Hubungi metalisasi dari sisi depan

Unsur permukaan dirancang untuk menyerap jumlah maksimum radiasi ditentukan oleh persyaratan bahwa karakteristik dimensi dan teknologi dari logam diterapkan. Memilih desain depan insinyur memutuskan dua masalah lawan. Mengurangi kerugian optik terjadi pada garis tipis dan pengaturan mereka pada jarak dari satu sama lain. Pembuatan baterai surya dengan ukuran mesh yang lebih besar mengarah pada fakta bahwa bagian dari muatan tidak memiliki waktu untuk mencapai dan kontak hilang.

Oleh karena itu, para ilmuwan standar nilai jarak dan ketebalan setiap baris logam. strip terlalu tipis ruang terbuka pada permukaan anggota untuk menyerap sinar, tetapi tidak menghabiskan banyak saat ini. metode modern menerapkan metalisasi terdiri dalam pencetakan stensil. Karena sebagian besar bahan dibenarkan perak-paste. Karena penggunaan kenaikan efisiensi elemen dengan 15-17%.

Metalisasi di sisi belakang dari instrumen

logam lapisan sisi belakang perangkat terjadi dalam dua skema, yang masing-masing melakukan pekerjaan sendiri. Tipis terus menerus lapisan atas seluruh permukaan, kecuali untuk beberapa bukaan tergagap aluminium dan lubang diisi dengan pasta perak, yang memainkan peran kontak. lapisan aluminium padat berfungsi sebagai perangkat cermin untuk sisi belakang biaya gratis yang mungkin akan hilang dalam ikatan menjuntai dari kristal kisi. Dengan seperti lapisan 2% lebih panel surya beroperasi pada kekuasaan. ulasan konsumen mengatakan bahwa unsur-unsur ini lebih tahan lama dan tidak begitu banyak bergantung pada cuaca berawan.

Produksi panel surya dengan tangan mereka sendiri

Power supply dari matahari, tidak semua orang dapat memesan dan menginstal di rumah, karena biayanya saat ini cukup besar. Oleh karena itu banyak pengrajin master dan menguasai produksi panel surya di rumah.

Pembelian fotovoltaik kit untuk self-assembly bisa di Internet di berbagai situs. nilai mereka tergantung pada jumlah piring yang digunakan dan kapasitas. Misalnya, daya rendah kit, 63-76 watt untuk 36 piring 2350-2560 rubel. masing-masing. Hal ini juga memperoleh item pekerjaan diambil dari jalur produksi untuk alasan apapun.

Ketika memilih jenis fotolistrik konversi harus memperhitungkan fakta bahwa sel-sel polikristalin lebih tahan terhadap cuaca berawan dan bekerja di itu monocrystalline lebih efisien tetapi memiliki kehidupan yang lebih pendek. Monocrystalline memiliki efisiensi yang lebih tinggi dalam cuaca matahari, dan mereka akan bertahan lebih lama lagi.

Untuk mengatur produksi panel surya di rumah, Anda perlu menghitung total beban semua perangkat yang akan didukung oleh inverter masa depan, dan untuk menentukan kapasitas perangkat. Oleh karena itu jumlah sel surya, sementara memperhitungkan sudut panel. Beberapa seniman termasuk kemungkinan perubahan posisi didanai dari pesawat, tergantung pada ketinggian dari titik balik matahari dan musim dingin - dari ketebalan salju.

Berbagai bahan yang digunakan untuk memproduksi perumahan. Paling sering aluminium atau memberi steel sudut digunakan kayu lapis, papan partikel dan lainnya. Bagian transparan terbuat dari kaca organik atau biasa. Penjualan sudah disolder sel surya dengan konduktor beli tersebut lebih sebagai tugas perakitan disederhanakan. Piring tidak ditumpuk satu di sisi lain - bagian bawah dapat memberikan microcracks. Solder dan fluks diterapkan sebelumnya. elemen solder lebih mudah, menempatkan mereka secara langsung di sisi kerja. Pada akhir ekstrim piring dilas ke busbar (konduktor yang lebih luas), maka output "minus" dan "plus".

Setelah pekerjaan ini diuji dan disegel panel. Senyawa master asing yang digunakan untuk tujuan ini, tetapi mereka cukup mahal untuk pengrajin kami. konverter buatan sendiri disegel dengan silikon, dan sisi belakang dilapisi dengan pernis berdasarkan akrilik.

Kesimpulannya kita harus mengatakan bahwa ulasan master yang telah membuat sel surya dengan tangan mereka sendiri, selalu positif. Setelah menghabiskan uang untuk pembuatan dan pemasangan pemancar, keluarga sangat cepat membayar untuk mereka dan mulai untuk menghemat dengan menggunakan energi bebas.