Solcelleproduksjon: teknologi og utstyr

Mennesket har en tendens til å gå over til alternative kilder for elektrisk tilførsel for å bidra til å holde et rent miljø, og redusere kostnadene for energiproduksjon. Produksjonen av solcellen er de moderne industrielle metoder. Kraftforsyningssystemet omfatter en sollys mottakere, batterier, styreenhet, vekselrettere og annet utstyr som er beregnet for bestemte funksjoner.

Solcellen er hovedelementet, som begynner med akkumulering og transformasjon av energi stråler. I den moderne verden for forbrukeren når du velger et panel, det er mange fallgruver, som industrien tilbyr et stort antall produkter gruppert under ett navn.

Silisium solceller

Disse produktene er populære blant dagens forbrukere. Grunnlaget for deres produksjon satt silisium. Lagrene er i dypet av utstrakt produksjon av relativt billig. Silisium celler tåler sammenligning med nivået på ytelsen til andre batterier sollys.

typer elementer

Produksjon av solceller fremstilt av silisium utføres følgende typer:

• monokrystallinske;
• polycrystalline;
• amorft.

Forskjellige former av de ovennevnte enheter med hvordan silisiumatomer er arrangert i et krystall. Hovedforskjellen blir forskjellige bestanddeler av effektivitet konvertere lysenergi som i de første to typene er omtrent på samme nivå eller høyere enn verdiene for anordninger av amorft silisium.

i dag den industrien tilbyr flere modeller av solfangere lys. Forskjellen mellom dem er at noe utstyr som brukes for å fremstille solceller. Det spiller rollen som en form for fremstilling av teknikk og utgangsmateriale.

typen monokrystallinske

Disse elementene består av silisium celler forbundet med hverandre. Ved fremgangsmåten ifølge Czochralski en vitenskapsmann gjort helt rent silisium, som er laget av enkeltkrystaller. Den neste prosess er kuttingen av halvfabrikater og størknet ved platetykkelse på 250 til 300 mikron. Tynne lag mettet med metallnetting elektroder. Til tross for den høye produksjonskostnader, er slike elementer utbredt på grunn av den høye frekvensen av omdannelse (17-22%).

Å gjøre polykrystallinske elementer

Solar teknologi for produksjon av polykrystallinsk er at det smeltede silisium massen avkjøles gradvis. Produksjon krever ikke kostbart utstyr, og derfor, for å oppnå silisiumkostnadene redusert. Polykrystallinske solceller stasjoner har en mindre virkningsgraden (11-18%), i motsetning til den enkeltkrystall. Dette skyldes at i prosessen med avkjøling av silisium massen er mettet med små bobler av kornete, noe som resulterer i en ytterligere brytning av strålene.

Elementer av amorft silisium

Produkt refererer til en spesifikk type, som de tilhører den type silisium kommer fra navnet av materialet som brukes og produksjonen av solceller er utført av film teknologi enheter. Krystall i produksjonsprosessen gir vei til silisium Silon hydrogen eller et tynt lag som dekker et substrat. Batteriene har den laveste effektiviteten verdi, opp til 6%. Elementer, på tross av den ulempe å ha en rekke fordeler som gir dem rett til å stå på linje med de ovennevnte typer:

• optisk absorpsjon verdi over tyve ganger enn for enkelt-krystaller og polykrystallinske stasjoner;
• Den har en minimumstykkelse lag av en mikron;
• Overskyet vær påvirker ikke arbeidet med å transformere verden, i motsetning til andre arter;
• på grunn av den høye frekvensen av bøyestyrke påføres uten problemer i vanskelige steder.

De tre ovenfor beskrevne typer av solceller omformere supplert hybridprodukter fra materialer som har to egenskaper. Disse egenskaper oppnås dersom mikronæringsstoffer er inkludert i nanopartikler eller amorft silisium. Det resulterende materiale var lik polykrystallinsk silisium, men gunstig med det nye tekniske indikatorer.

Råvarer for produksjon av solceller av filmtypen, CdTe

Valget av materialet bestemmes av behovet for å redusere produksjonskostnadene og øke tekniske egenskaper i drift. Den mest brukte lysabsorberende kadmium Telluride. På 70-tallet av forrige århundre ble CdTe ansett som den viktigste kandidat for bruk av plass i den moderne industrien, er det mye brukt i energien i sollyset.

Dette materialet er klassifisert som kumulative giftstoffer, så ikke avta debatt sin helseskadelig. Vitenskapelige studier har vist at nivået av skadelige stoffer som slippes ut i atmosfæren, er gyldig og ikke forårsaker miljøskader. Virkningsgrad er bare 11%, men kostnadene for elektrisitet fra slike transformerte celler med 20-30% lavere enn den til silisium type enheter.

Aggregat stråler fra selen, kobber og indium

Halvlederne i enheten er kobber, selen og indium, noen ganger lov til substitusjon av sistnevnte på gallium. Dette er på grunn av høy etterspørsel for produksjon av indium skjermer flat type. Derfor er denne substitusjon valgt utførelsesform, ettersom de materialer som har lignende egenskaper. Men for ordens effektiviteten til erstatning spiller en betydelig rolle i produksjon av solcelle uten gallium øker innretning effektivitet på 14%.

Sol fangere polymerbasert

Disse elementene er knyttet til unge teknologi, som de har nylig dukket opp på markedet. Av organiske halvledere absorbere lys for å omdanne den til elektrisk energi. For bruk i produksjon fuller karbon gruppe, polyfenylen, kobberftalocyanin, og andre. Resultatet er en tynn (100 nm) og en fleksibel film som gir virkningsgraden på 5-7%. Verdien er liten, men produksjonen av fleksible solceller har flere fordeler:

• for produksjon ikke brukt mye penger;
• muligheten til å installere batterier i feltet av fleksible bend, hvor fleksibilitet er av avgjørende betydning;
• komparativ letthet og tilgjengeligheten av anlegget;
• Fleksibelt batteri ingen skadelige virkninger på miljøet.

Kjemisk etsing i fremstillingsprosessen

Den dyreste solcelle er et multikrystallinsk eller monokrystallinsk silisiumplaten. For å maksimere effektiv silisiumutnyttelse snitt psevdokvadratnye figurene, tillater den samme form tette bunnplate i den neste modulen. Etter at skjæreprosessen vil forbli på overflaten av mikroskopiske lagene brutte flater som blir rengjort ved hjelp av etsing og teksturering for å forbedre mottagelsen av den innfallende stråle.

Den behandlede overflaten lignende måte representerer tilfeldig anordnede mikroprisme reflekteres fra fasetter hvorav lyset treffer sideflatene av de andre fremspring. Løsgjøring Fremgangsmåte tekstur reflekterende materiale reduseres med omtrent 25%. Etseprosessen anvendes en serie av sure og alkaliske behandlinger, men uakseptabel stor grad redusere lagtykkelsen, fordi platen ikke kan motstå den følgende behandling.

Halvledere i Solar

solcelleproduksjonsteknologi tyder på at det grunnleggende elektronikk firmaet er en pn-krysset. Hvis en plate kombinere elektronisk ledningsevne av n-type og p-type ledningsevne er p-type, kontaktpunktet mellom dem oppstår pn-krysset. De grunnleggende fysikalske egenskaper av definisjonen er anledning til å virke som en barriere, og savner strøm i samme retning. Det er denne effekten kan du etablere en fullverdig drift av solceller.

Som et resultat av fosfor diffusjonsplaten endene som dannes n-type-lag, som er basert på den overflate av elementet i en dybde på 0,5 mikron. Produksjon av solcelle gir en lettere penetrering av bærere av motsatt fortegn, som oppstår under påvirkning av lys. Seg inn i påvirkning av pn-junction området bør være kort, eller de kan lønne seg når de møtte hverandre, og dermed ikke generere et beløp av elektrisitet.

Bruken av plasmakjemisk etsing

I solcellestrukturen er forsynt med en frontflate gitter montert pickup strøm og baksiden, som er en kontinuerlig kontakt. Under diffusjonsfenomener, er en elektrisk krets mellom de to plan og som overføres til endeflaten.

For å fjerne lukkeanordningen, utstyr som brukes for solceller, som gjør det mulig å gjøre det ved hjelp av plasmakjemisk, kjemisk etsing eller mekanisk, ved laser. Fremgangsmåte for plasma kjemisk påvirkning blir ofte brukt. Etsingen utføres samtidig for en stabel av stablede silisiumplater sammen. Resultatet av prosessen avhenger av varigheten av behandlingen, betyr sammensetningen størrelsen av kvadratene av materialet, stråleretningen ionestrøm og andre faktorer.

Påføring av antirefleksjonsbelegg

Ved hjelp av påføring av en tekstur på et element overflaterefleksjon blir redusert til 11%. Dette betyr at bare en tiendedel av stråler som reflekteres fra overflaten og ikke er involvert i dannelse av elektrisitet. For å redusere slike tap til den fremre side av elementet er belagt med dyp gjennomtrengning av lyspulser uten å reflektere dem tilbake. Forskere, tar hensyn til lovene for optikken, bestemme sammensetningen og tykkelsen av laget, slik at produksjon og installasjon av de således belagte solceller redusere refleksjonen opp til 2%.

Kontakt metallisering av forsiden

Flateelementet er konstruert for å absorbere den maksimale mengden av stråling bestemmes av kravet om at de dimensjonelle og teknologiske karakteristika for det påførte metall. Velge utformingen av fronten av ingeniører besluttet de to motstridende problemer. Reduksjon av de optiske tap som oppstår i tynnere linjer, og deres anordning i en avstand fra hverandre. Produksjon av solcellen med større maskestørrelse fører til det faktum at en del av chargen ikke har tid til å nå og kontakt tapt.

Derfor, standardisert forskere verdi av avstanden, og tykkelsen av hvert metall linje. For tynne strimler av åpen plass på overflaten av medlem for å absorbere stråler, men ikke bruker mye strøm. Moderne metoder for påføring av metalliserings bestå i sjablongen trykking. Som det meste av materialet er berettiget sølvpasta. På grunn av bruken av element effektivitet øker med 15-17%.

Metallisering på baksiden av instrumentet

metallbelegg på baksiden av apparatet skjer i to ordninger, som hver utfører sin egen arbeidsplass. Tynt, jevnt lag over hele overflaten, med unntak av noen åpninger sputtered aluminium og hullet er fylt med en sølvpasta, som spiller rollen som en kontakt. Solid aluminiumssjikt tjener som en speilanordning for den bakre side av de frie ladninger som kan gå tapt i den hengende bånd av krystallinske gitter. Med et slikt belegg 2% flere solcellepaneler operere på strømmen. Forbrukernes vurderinger si at disse elementene er mer holdbare og har ikke så mye avhenger av overskyet vær.

Produksjon av solcellepaneler med sine egne hender

Strømforsyning fra solen, kan ikke alle bestille og installere hjemme, fordi de koster i dag er stor nok. Derfor mange dyktige håndverkere og mestre produksjon av solcellepaneler hjemme.

Kjøp photovoltaic sett for selvbygging kan være på Internett på ulike områder. deres verdi er avhengig av antallet av plater som brukes og kapasitet. For eksempel, lavt strømforbruk kits, fra 63 til 76 watt til 36 platene er 2350-2560 rubler. henholdsvis. Det også tilegne seg arbeidselementer hentet fra produksjonslinjer for en eller annen grunn.

Ved valg av fotoelektrisk konvertering skal ta hensyn til det faktum at polykrystallinske celler er mer motstandsdyktig mot overskyet vær og arbeide på den mer effektiv monokrystallinske men har en kortere levetid. Monokrystallinske har høyere effektivitet i solar vær, og de vil vare mye lenger.

Å organisere produksjon av solcellepaneler hjemme, må du beregne den totale belastningen av alle enheter som vil bli drevet av omformeren for fremtiden, og for å bestemme kapasiteten på enheten. Derav flertall celler, samtidig som det tas hensyn til vinkelen av panelet. Noen artister inkluderer muligheten for endringer i den sikrede posisjonen til flyet, avhengig av høyden av vintersolverv og vinter - fra tykkelsen av snø.

Forskjellige materialer er anvendt ved fremstillingen av huset. Oftest aluminium eller rustfritt give hjørner brukes kryssfinér, sponplater og andre. Den gjennomsiktige del er fremstilt av et organisk eller vanlig glass. Salget har allerede loddet solceller med lederne slik kjøp er foretrukket som forenklet montering oppgave. Platene er ikke stablet på den andre - i bunnen kan gi mikrosprekker. Loddetinn og fluks påført tidligere. Loddeelementer enklere, å plassere dem direkte på arbeidssiden. Ved den ytterste ende av platen er sveiset til strømskinnene (bredere ledere), vil utgangs "minus" og "pluss".

Etter at dette arbeid er testet og forseglet panel. Utenlandske mestere forbindelser brukes til dette formålet, men de er ganske dyre for våre håndverkere. Hjemmelagede omformere tettet med silikon, og baksiden belagt med lakk basert på akryl.

Avslutningsvis må vi si at anmeldelser mestere som har gjort solceller med sine egne hender, alltid positiv. Når bruke penger på produksjon og installasjon av senderen, familien svært raskt betaler for dem og begynner å spare ved å bruke fri energi.