Producció de cèl·lules solars: tecnologia i equips

La humanitat tendeix a canviar a fonts alternatives de subministrament elèctric per ajudar a mantenir un ambient net i reduir el cost de producció d'energia. La producció de la bateria solar és els mètodes industrials moderns. El sistema d'alimentació inclou una llum solar receptors, bateries, unitat de control, inversors i altres dispositius destinats a certes funcions.

La cèl·lula solar és l'element principal, que s'inicia amb l'acumulació i la transformació dels rajos d'energia. En el món modern per al consumidor a l'hora de triar un panell, hi ha molts esculls, com la indústria ofereix un gran nombre de productes agrupats sota un mateix nom.

cèl·lules solars de silici

Aquests productes són populars entre els consumidors d'avui dia. La base de la seva producció va posar de silici. Les accions estan en les profunditats de la producció generalitzada de relativament barat. Les cèl·lules de silici es comparen favorablement amb el nivell de rendiment d'altres bateries de la llum solar.

tipus d'articles

La producció de cèl·lules solars de silici es porta a terme els següents tipus:

• monocristal·lí;
• policristal·lí;
• amorf.

Les diferents formes dels dispositius anteriors amb com els àtoms de silici estan disposats en un vidre. La principal diferència es converteix en diferents elements components de l'eficiència de conversió d'energia de la llum que en els dos primers tipus és aproximadament en el mateix nivell i grans que els valors per als dispositius de silici amorf.

Avui, la indústria ofereix diversos models de col·lectors solars de la llum. La diferència entre ells és que algun equip utilitzat per a produir cèl·lules solars. Exerceix el paper d'una mena de tècnica de fabricació i de material de partida.

tipus monocristal·lí

Aquests elements consisteixen en cèl·lules de silici connectats entre si. Pel mètode de Czochralski un científic va fer silici absolutament pur, que està fet de cristalls individuals. El següent procés és el tall de la semi-congelat i es solidifica en el gruix de placa de 250 a 300 micres. Les capes primes saturats amb elèctrodes de malla de metall. Malgrat l'alt cost de producció, com elements són àmpliament utilitzats causa de l'alta taxa de conversió (17-22%).

Fabricació d'elements de policristal·lins

La tecnologia solar de la producció de policristal·lí és que la massa de silici fos es refreda gradualment. Producció no requereix equip costós, per tant, per obtenir el cost de silici redueix. unitats solars policristal·lines tenen un menor coeficient d'eficiència (11-18%), en contrast amb el vidre únic. Això és perquè en el procés de refredament de la massa de silici està saturat amb petites bombolles de granulat, donant com a resultat una refracció addicional de llamps.

Elements de silici amorf

Producte es refereix a un tipus específic, ja que pertanyen al tipus de silici ve del nom del material utilitzat i la producció de cèl·lules solars es realitza mitjançant dispositius de tecnologia de pel·lícula. Crystal en el procés de fabricació dóna pas al silici Silone hidrogen o una capa prima que cobreix un substrat. Les bateries tenen el valor més baix d'eficiència, fins al 6%. Elements, tot i el desavantatge de tenir un nombre d'avantatges que els donen dret a estar en línia amb els tipus esmentats anteriorment:

• valor d'absorció òptica per sobre de vint vegades que la d'un sol vidre i unitats policristal·lins;
• Té un gruix de capa mínim d'1 micra;
• És un dia ennuvolat no afecta el treball de transformar el món, en contrast amb altres espècies;
• causa de l'alta taxa de resistència a la flexió s'aplica sense problemes en llocs de difícil accés.

Els tres tipus descrits anteriorment dels convertidors solars complementats productes híbrids a partir de materials que tenen propietats duals. s'aconsegueixen Aquestes característiques si els micronutrients s'inclouen a les nanopartícules o silici amorf. El material resultant era similar a la de silici policristal·lí, però favorablement amb ella nous indicadors tècnics.

Matèries primeres per a la producció de cèl·lules solars de tipus pel·lícula de CdTe

L'elecció del material està dictada per la necessitat de reduir els costos de fabricació i augmentar les característiques tècniques d'operació. El tel·lur de cadmi d'absorció de llum que s'utilitza amb més freqüència. Als anys 70 del segle passat CdTe va ser considerat com el principal contendent per a l'ús de l'espai en la indústria moderna, que és àmpliament utilitzat en l'energia de la llum solar.

Aquest material està classificat com verins acumulatius, de manera que no s'enfonsi el debat de la seva nocivitat. Els estudis científics han establert que el nivell de substàncies nocives a l'atmosfera, és vàlida i no causa danys al medi ambient. taxa d'eficiència és només el 11%, però el cost de l'electricitat a partir de tals cèl·lules transformades en un 20-30% menor que la dels dispositius de tipus de silici.

Central de raigs de seleni, coure i indi

Semiconductors en el dispositiu són el coure, seleni i d'indi, de vegades va permetre la substitució d'aquesta última en el gal·li. Això és a causa de l'alta demanda per a la producció de monitors d'indi tipus pla. Per tant, aquesta substitució seleccionada realització, ja que els materials tenen propietats similars. Però pel rècord d'eficiència de la substitució juga un paper important en la producció de cèl·lules solars sense gal·li augmenta l'eficiència del dispositiu en un 14%.

a base de polímers sol captors

Aquests elements es relacionen amb la tecnologia jove, ja que recentment han aparegut al mercat. Dels semiconductors orgànics absorbeixen la llum per convertir en energia elèctrica. Per a ús en producció fullerens grup de carboni, fenileno, ftalocianina de coure, i altres. El resultat és una fina (100 nm) i una pel·lícula flexible que dóna el coeficient d'eficiència de 5-7%. El valor és petit, però la producció de cèl·lules solars flexibles té diversos aspectes positius:

• per a la fabricació no es gasta molts diners;
• la possibilitat d'instal·lar bateries en el camp de corbes flexibles, on la flexibilitat és molt important;
• relativa facilitat i disponibilitat de la instal·lació;
• flexible de la bateria no té efectes nocius sobre el medi ambient.

El gravat químic en el procés de fabricació

La bateria solar més cara és una placa de silici multicristalino o monocristal·lí. Per maximitzar l'eficiència d'utilització de silici figures tall psevdokvadratnye, la mateixa forma permet que la placa de llit dens en el mòdul següent. Després que el procés de tall romandre en la superfície de capes microscòpiques superfícies que es netegen per mitjà d'atac químic i texturitzat per millorar la recepció del raig incident trencats.

La manera similar superfície tractada representa a l'atzar de microprismes disposat es reflecteix des de les facetes de la qual la llum incideix sobre les superfícies laterals de les altres projeccions. Afluixant Procediment textura material reflectant disminueix en aproximadament 25%. El procés d'atac utilitzat una sèrie de tractaments àcids i alcalins, però inacceptable reduir considerablement el gruix de la capa, pel fet que la placa no pot suportar el següent processament.

Semiconductors en Solar

la tecnologia de producció de cèl·lules solars suggereix que el concepte bàsic de la signatura electrònica és una unió pn. Si una placa es combinen conductivitat electrònica de tipus n i de tipus p conductivitat és de tipus p, el punt de contacte entre ells es produeix amb unió pn. Les propietats físiques bàsiques de la definició és l'oportunitat de servir com una barrera, i es perdi l'electricitat en la mateixa direcció. És aquest efecte li permet establir una operació de ple dret de les cèl·lules solars.

Com a resultat de la placa de difusió fosfòric extrems formar n-tipus de capa, que es basa en la superfície de l'element a una profunditat de 0,5 micres. Fabricació de cèl·lula solar proporciona una penetració superficial dels portadors de signes oposats, que sorgeixen sota la influència de la llum. El seu camí a l'àrea d'influència de la unió pn ha de ser curt, o es pot pagar quan es van conèixer entre si, per tant no genera cap quantitat d'electricitat.

L'ús de gravat per plasma-químic

En l'estructura de la bateria solar proveïda amb un corrent davant superfície instal·lada reixa de recollida i la part de darrere, que és un contacte continu. Durant els fenòmens de difusió, un circuit elèctric entre els dos plans i es transmet a la cara d'extrem.

Per retirar el tancament, l'equip utilitzat per a les cèl·lules solars, el que permet fer-ho amb l'ajuda de plasma-químic, atac químic, o mecànicament, per làser. s'utilitza sovint el mètode d'exposició química plasma. Aiguafort es realitza simultàniament per a una pila de plaques de silici apilats junts. El resultat del procés depèn de la durada del tractament, la composició significa la mida dels quadrats de material, de la direcció del raig de flux de ions i altres factors.

Aplicació de revestiment antireflectant

Per mitjà de l'aplicació d'una textura a una reflexió superfície de l'element es redueix a 11%. Això vol dir que només una desena part dels raigs reflectit des de la superfície i no participa en la formació de l'electricitat. Per reduir aquestes pèrdues a la cara frontal de l'element està recoberta amb una penetració profunda d'impulsos de llum sense reflectir de tornada. Els científics, tenint en compte les lleis de l'òptica, determinar la composició i gruix de la capa, de manera que la producció i la instal·lació de les cèl·lules solars així recobertes amb reduir la reflexió fins al 2%.

Contacte metal·lització de la part frontal

L'element de superfície està dissenyat per absorbir la quantitat màxima de radiació es determina pel requisit que les característiques dimensionals i tecnològics del metall aplicat. L'elecció del disseny de la part frontal dels enginyers van decidir els dos problemes oposats. La reducció de les pèrdues òptiques es produeix en línies més primes i la seva disposició a una distància un de l'altre. Fabricació de bateria solar amb una mida de malla més gran condueix al fet que part de la càrrega no té temps per assolir i es perd el contacte.

Per tant, els científics estandarditzats valor de la distància i el gruix de cada línia de metall. tires molt primes d'espai obert a la superfície de l'element d'absorció dels raigs, però no gasten molta corrent. Els mètodes moderns de l'aplicació de la metal·lització consisteixen en la impressió de la plantilla. Com la major part del material es justifica plata-pasta. A causa de l'ús de les pujades d'eficiència d'elements per 15-17%.

Metal·lització al costat posterior de l'instrument

metall de revestir el costat posterior del dispositiu es produeix en dos esquemes, cadascun dels quals realitza el seu propi treball. capa contínua prima sobre tota la superfície, a excepció d'algunes obertures escopir alumini i el forat s'omple amb una pasta de plata, que exerceix el paper d'un contacte. capa d'alumini sòlid serveix com un dispositiu de mirall per al costat posterior de les càrregues lliures que es poden perdre en els enllaços penjants de xarxa cristal·lina. Amb un revestiment d'aquest tipus 2% panells més solars operen sobre el poder. Ressenyes dels consumidors diuen que aquests elements són més duradores i no tant depenen del temps ennuvolat.

La producció de panells solars amb les seves pròpies mans

Font d'alimentació del sol, no tothom pot demanar i instal·lar a casa, perquè costen avui dia és prou gran. Per tant, molts mestres artesans i dominar la producció de panells solars a casa.

kits fotovoltaics per a la compra d'auto-acoblament poden estar a Internet en diversos llocs. el seu valor depèn del nombre de plaques utilitzades i la capacitat. Per exemple, kits de baixa potència, de 63 a 76 watts a 36 plaques són 2.350-2.560 rubles. respectivament. També adquireixen elements de treball seleccionades de les línies de producció per qualsevol motiu.

En triar el tipus de conversió fotoelèctrica de tenir en compte el fet que les cèl·lules policristal·lines són més resistents al clima ennuvolat i treballar-hi monocristal·lí més eficients però tenen una vida més curta. Monocristal·lí té una major eficiència en temps solar, i que durarà molt més temps.

Per organitzar la producció de panells solars a casa, cal calcular la càrrega total de tots els dispositius que seran alimentades des del inversor del futur, i determinar la capacitat del dispositiu. Per tant el nombre de cèl·lules solars, mentre que tenint en compte l'angle del panell. Alguns artistes inclouen la possibilitat de canvis en la posició de l'avió finançat, en funció de l'altura del solstici d'hivern i - a partir del gruix de neu.

Diversos materials s'utilitzen per a la fabricació de la carcassa. El més sovint cantonades d'alumini o d'acer give utilitzen fusta contraplacada, taulers de partícules i altres. La part transparent està fet d'un vidre orgànic o ordinari. Vendes ja han soldat cèl·lules solars amb directors de compra és preferible com a tasca de muntatge simplificat. Les plaques no s'apilen un sobre l'altre - la part inferior pot donar microesquerdes. De soldadura i fundent aplicat prèviament. elements de soldadura més fàcil, col·locant-los directament a la banda de treball. A l'extrem de la placa està soldada a les barres col·lectores (conductors més amples), llavors la sortida "menys" i "plus".

Després d'aquest treball es prova i el panell de segellat. compostos amos estrangers utilitzats per a aquest propòsit, però són bastant cars per als nostres artesans. convertidors fetes a casa segellades amb silicona, i el costat posterior recoberta amb vernís basats en acrílic.

En conclusió cal dir que els comentaris dels mestres que han fet les cèl·lules solars amb les seves pròpies mans, sempre positiu. Un cop de gastar diners en la fabricació i instal·lació del transmissor, la família paga molt ràpidament per a ells i comença a estalviar mitjançant l'ús d'energia lliure.