Material som används för tillverkning av solpaneler. Lovande ryska solpaneler. Översikt över batterier tillverkade i Ryssland

När man väljer en modul ställs ofta frågan: vilket solbatteri är bättre - monokristallint eller polykristallint, eller kanske amorft? De är trots allt de vanligaste i vårt århundrade. Mycket forskning har gjorts för att hitta svaret. Fundera över vad resultaten visade.

*** Effektivitet och livslängd
Monokristallina celler har en verkningsgrad på cirka 17-22%, deras livslängd är minst 25 år. Polykristallins effektivitet kan nå 12-18%, de tjänar också i minst 25 år. Effektiviteten hos amorfa är 6-8% och minskar mycket snabbare än kristallina; de fungerar inte mer än 10 år.

*** Temperatur koefficient
Under verkliga användningsförhållanden värms solpaneler upp, vilket leder till en minskning av märkeffekten med 15-25%. Medeltemperaturkoefficienten för poly och mono är -0,45%, amorf -0,19%. Detta innebär att när temperaturen stiger 1 ° C från standardförhållandena kommer kristallina batterier att vara mindre effektiva än amorfa.

*** Förlust av effektivitet
Nedbrytning av solmonokristallina och polykristallina moduler beror på kvaliteten på de ursprungliga elementen - ju mer bor och syre de innehåller desto snabbare minskar effektiviteten. I polykiselplattor finns det mindre syre, i monokisel - bor. Därför, med samma materialkvaliteter och användningsvillkor, är det ingen särskild skillnad mellan graden av nedbrytning av dessa och andra moduler, i genomsnitt är det cirka 1% per år. Hydrerat kisel används vid tillverkning av amorfa batterier. Väteinnehållet beror på dess snabbare nedbrytning. Så, kristallin nedbrytning med 20% efter 25 års drift, amorf 2-3 gånger snabbare. Men modeller av låg kvalitet kan förlora effektivitet med 20% under det första användningsåret. Detta är värt att överväga när du köper.

***Pris
Här är överlägsenheten helt på sidan av amorfa moduler - deras pris är lägre än kristallina på grund av billigare produktion. Den andra platsen intas av poly, mono är den dyraste.

*** Mått och installationsområde
Monokristallina batterier är mer kompakta. För att skapa en matris med nödvändig effekt krävs färre paneler jämfört med andra typer. Så de tar lite mindre plats när de installeras. Men framstegen står inte stilla, och när det gäller effekt / area -förhållandet håller polykristallina moduler på att komma ikapp mono. Amorfa släpar fortfarande efter dem - de kommer att behöva 2,5 gånger mer utrymme för att installera dem.

*** Ljuskänslighet
Amorfa kiselmoduler är i spetsen här. De har den bästa omvandlingsfrekvensen för solenergi på grund av vätet i cellen. Därför, i jämförelse med kristallina, fungerar de mer effektivt under förhållanden med svagt ljus. Mono och poly, i svagt ljus, fungerar ungefär samma - de reagerar betydligt på förändringar i ljusintensitet.

*** Årlig produktion
Som ett resultat av testmoduler från olika tillverkare fann man att monokristallint genererar mer el per år än polykristallint. Och de är i sin tur mer produktiva än amorfa, trots att de senare producerar energi i svagt ljus.

Man kan dra slutsatsen att mono- och poly -solpaneler har små men viktiga skillnader. Även om mono fortfarande är mer effektivt och mer givande, kommer poly fortfarande att bli mer populärt. Det beror visserligen på produktens kvalitet. Men de flesta av de stora solkraftverk samlas på basis av polymoduler. Detta beror på det faktum att investerare tittar på projektets totala kostnad och återbetalningstid, och inte på maximal effektivitet och hållbarhet.

Nu om amorfa batterier. Låt oss börja med fördelarna: metoden för tillverkning är den enklaste och lägsta kostnaden, eftersom skärning och bearbetning av kisel inte krävs. Detta återspeglas i den slutliga produktens låga kostnad. De är opretentiösa - de kan installeras var som helst och är inte kräsna - de är inte rädda för damm och grumligt väder.

Amorfa moduler har emellertid också nackdelar som åsidosätter deras fördelar: i jämförelse med ovan beskrivna typer har de lägsta effektivitet, de försämras snabbare - verkningsgraden minskar med 40% på mindre än 10 år och kräver mycket installationsutrymme.

Mänskligheten försöker byta till alternativa energikällor som hjälper till att upprätthålla renheten miljö och minska energiproduktionskostnaderna. Tillverkning är en modern industriell metod. inkluderar solljusmottagare, batterier, kontrollenheter, växelriktare och andra enheter som är utformade för specifika funktioner.

Solbatteriet är huvudelementet från vilket ackumulering av strålar börjar. V modern värld Det finns många fallgropar för konsumenten när de väljer en panel, eftersom branschen erbjuder ett stort antal produkter förenade under ett namn.

Kisel solceller

Dessa produkter är populära bland dagens konsumenter. Deras produktion är baserad på kisel. Dess reserver i undergrunden är utbredda, produktionen är relativt billig. Kiselceller jämför sig positivt med prestandanivån för andra solceller.

Elementtyper

Kiseltillverkningen är av följande typer:

• monokristallint;
• polykristallin;
• amorf.

Ovannämnda former av anordningar skiljer sig åt på det sätt på vilket kiselatomer är anordnade i en kristall. Huvudskillnaden mellan elementen är den olika omvandlingshastigheten för ljusenergi, som i de två första typerna är ungefär på samma nivå och överstiger värdena för enheter gjorda av amorft kisel.

Branschen erbjuder idag flera modeller av solljusfällor. Deras skillnad ligger i vilken utrustning som används för tillverkning av solpaneler. Tillverkningstekniken och typen av utgångsmaterial spelar en roll.

Monokristallin typ

Dessa element består av silikonceller som hålls samman. Enligt metoden för forskaren Czochralski produceras absolut rent kisel, från vilket monokristaller tillverkas. Nästa process är att skära den stelnade och stelnade halvfabrikaten i plattor med en tjocklek på 250 till 300 mikron. Tunna lager är mättade med ett metallgaller av elektroder. Trots de höga produktionskostnaderna används sådana element i stor utsträckning på grund av den höga omvandlingsfrekvensen (17-22%).

Tillverkning av polykristallina element

En solcell av polykristaller är att den smälta kiselmassan gradvis kyls. Produktionen kräver inte dyr utrustning, därför minskar kostnaden för att få kisel. Polykristallina solcellslagringssystem har en lägre effektivitetsfaktor (11-18%), till skillnad från monokristallina. Detta beror på det faktum att under kylningsprocessen mättas kiselmassan med de minsta granulära bubblorna, vilket leder till ytterligare brytning av strålarna.

Amorfa kiselelement

Produkterna tillhör en speciell typ, eftersom de tillhör kiseltypen kommer från namnet på det material som används, och produktionen av solceller utförs med filmteknikens teknik. Under tillverkningsprocessen viker kristallen för kiselväte eller silon, vars tunna lager täcker substratet. Batterier har det lägsta effektivitetsvärdet, bara upp till 6%. Element, trots en betydande nackdel, har ett antal obestridliga fördelar som ger dem rätt att stå vid sidan av ovanstående typer:

• absorptionsvärdet för optik är två dussin gånger högre än det för monokristallina och polykristallina lagringsringar;
• har en minsta skikttjocklek på endast 1 mikron;
• grumligt väder påverkar inte arbetet med att omvandla ljus, till skillnad från andra typer;
• på grund av sin höga böjhållfasthet används den lätt på svåra platser.

De tre typerna av solomvandlare som beskrivs ovan kompletteras med hybridprodukter tillverkade av material med dubbla egenskaper. Sådana egenskaper uppnås om mikroelement eller nanopartiklar ingår i amorft kisel. Det resulterande materialet liknar polykristallint kisel, men jämför sig positivt med det i nya tekniska parametrar.

Råvaror för produktion av solceller av CdTe-film

Valet av material dikteras av behovet av att minska tillverkningskostnaderna och förbättra den tekniska prestandan under drift. Den vanligaste ljusabsorberande kadmiumtelluriden. På 70 -talet av förra seklet ansågs CdTe vara den främsta utmanaren för rymdapplikationer; i modern industri har den funnit stor tillämpning i solljusets energi.

Detta material klassificeras som kumulativa gifter, därför avtar inte debatten om frågan om dess skadlighet. Forskares studier har fastställt att halten av skadliga ämnen som kommer in i atmosfären är acceptabel och inte skadar miljön. Effektivitetsnivån är bara 11%, men kostnaden för konverterad el från sådana element är 20-30% lägre än från kiselanordningar.

Förvaring av selen, koppar och indium

Koppar, selen och indium används som halvledare i enheten, ibland är det tillåtet att ersätta den senare med gallium. Detta beror på den stora efterfrågan på indium för tillverkning av platta skärmar. Därför valdes detta substitutionsalternativ, eftersom materialen har liknande egenskaper. Men för effektivitetsindikatorn spelar ersättning en viktig roll, produktionen av en solcell utan gallium ökar enhetens effektivitet med 14%.

Polymerbaserade solfällor

Dessa element klassificeras som unga tekniker, eftersom de nyligen har dykt upp på marknaden. Organiska halvledare absorberar ljus för att omvandla det till elektrisk energi. Fullerener från kolgruppen, polyfenylen, kopparftalocyanin, etc. används för framställning. Som ett resultat erhålls tunna (100 nm) och flexibla filmer, vilka vid drift ger en effektivitetsfaktor på 5-7%. Storleken är liten, men produktionen av flexibla solceller har flera positiva aspekter:

• stora medel används inte för tillverkning;
• möjligheten att installera flexibla batterier på böjningsställen, där elasticitet är av största vikt;
• jämförande enkelhet och tillgänglighet för installationen;
• flexibla batterier är inte skadliga för miljön.

Kemisk etsning under produktionen

Den dyraste solcellen är en multikristallin eller monokristallin kiselskiva. För de mest rationella, pseudo-kvadratiska figurerna skärs, med samma form kan du passa plattorna i den framtida modulen. Efter skärprocessen kvarstår mikroskopiska lager av den skadade ytan på ytan, som avlägsnas med etsning och texturering för att förbättra mottagandet av infallande strålar.

En yta behandlad på ett liknande sätt är en kaotiskt belägen mikropyramid, som reflekterar från vars ljus ljus träffar sidoytorna på andra utsprång. Att lossa texturen minskar materialets reflektivitet med cirka 25%. Vid etsningsprocessen används en rad syra- och alkaliska behandlingar, men det är oacceptabelt att kraftigt minska skikttjockleken, eftersom plattan inte tål följande behandlingar.

Halvledare i solceller

Tekniken för produktion av solceller förutsätter att huvudelementet solid elektronik är en p-n-korsning. Om elektronisk konduktivitet av n-typ och hålkonduktivitet av p-typ kombineras i en platta, visas en p-n-övergång vid kontaktpunkten. Den huvudsakliga fysikalisk egenskap av denna definition blir det möjligt att fungera som en barriär och passera elektricitet i en riktning. Det är denna effekt som gör det möjligt att fastställa full drift av solceller.

Som ett resultat av fosfordiffusion bildas ett skikt av n-typ vid plattans ändar, som baseras på elementets yta på ett djup av endast 0,5 μm. Produktionen av en solcell möjliggör grunda penetrering av bärare av motsatta tecken som uppstår under påverkan av ljus. Deras väg till påverkningszonen för p-n-korsningen måste vara kort, annars kan de släcka varandra när de möts, utan att generera någon mängd el.

Plasmakemisk etsning

Solbatteriets konstruktion ger en frontyta med ett installerat galler för aktuell fotografering och en baksida, vilket är en solid kontakt. Under diffusionsfenomenet uppstår en elektrisk kortslutning mellan de två planen och överförs till slutet.

För att ta bort kortslutningen används utrustning för solpaneler, vilket gör det möjligt att göra detta med hjälp av en plasmakemikalie, kemisk etsning eller mekaniskt, med laser. Metoden för plasmakemisk exponering används ofta. Etsning utförs samtidigt för en stapel staplade kiselskivor. Resultatet av processen beror på behandlingens varaktighet, produktens sammansättning, materialets kvadratstorlek, jonflödesstrålarnas riktning och andra faktorer.

Antireflekterande beläggning

Genom att applicera en textur på elementets yta reduceras reflektionen med upp till 11%. Det betyder att en tiondel av strålarna helt enkelt reflekteras från ytan och inte deltar i bildandet av elektricitet. För att minska sådana förluster appliceras en beläggning med djup penetration av ljuspulser på elementets framsida, vilket inte reflekterar dem bakåt. Forskare, med hänsyn till optiklagarna, bestämmer lagrets sammansättning och tjocklek, därför minskar produktionen och installationen av solceller med en sådan beläggning reflektion med upp till 2%.

Metallisering på framsidan av kontakten

Elementets yta är utformad för att absorbera den största mängden strålning, det är detta krav som avgör dimensionen och specifikationer applicerat metallnät. När man väljer en frontdesign löser ingenjörer två motsatta problem. En minskning av optiska förluster sker med tunnare linjer och deras placering på stort avstånd det ena från det andra. Produktionen av ett solbatteri med en ökad nätstorlek leder till att vissa av laddningarna inte hinner komma i kontakt och går förlorade.

Därför har forskare standardiserat värdet av avstånd och linjetjocklek för varje metall. Remsor som är för tunna öppnar utrymme på cellytan för att absorbera strålar, men leder inte en stark ström. Moderna metoder deponeringen av metallisering består av screentryck. Som material är en silverhaltig pasta den mest motiverade. På grund av dess tillämpning ökar elementets effektivitet med 15-17%.

Metallisering på enhetens baksida

Metallen appliceras på enhetens baksida på två sätt, som alla fungerar eget arbete... Aluminium sprutas med ett kontinuerligt tunt lager över hela ytan, förutom enskilda hål, och hålen fylls med en silverhaltig pasta, som spelar en kontaktroll. Det kontinuerliga aluminiumskiktet fungerar som ett slags spegelanordning på baksidan för fria laddningar som kan gå förlorade i gitterets hängande kristallbindningar. Med en sådan täckning fungerar solpaneler med 2% mer effekt. Konsumentrecensioner säger att sådana föremål är mer hållbara och mindre beroende av grumligt väder.

Att göra solpaneler med egna händer

Alla kan inte beställa och installera strömkällor från solen hemma, eftersom kostnaden idag är ganska hög. Därför behärskar många hantverkare och hantverkare produktionen av solpaneler hemma.

Du kan köpa fotoceller för självmontering på Internet på olika platser. Kostnaden beror på antalet plåtar som används och effekten. Till exempel kostar lågspänningssatser, från 63 till 76 W med 36 plattor, 2350-2560 rubel. respektive. Här köps arbetsartiklar som av någon anledning har avvisats från produktionslinjer.

Vid val av typ av solcellsomvandlare beaktas det faktum att polykristallina celler är mer motståndskraftiga mot grumligt väder och fungerar mer effektivt än monokristallina, men har en kortare livslängd. Monokristallina har en högre effektivitet i soligt väder, och de kommer att hålla mycket längre.

För att organisera produktionen av solpaneler hemma måste du beräkna den totala belastningen för alla enheter som kommer att drivas av den framtida omvandlaren och bestämma enhetens effekt. Därför följer antalet fotoceller med hänsyn till panelens lutningsvinkel. Vissa hantverkare ger möjlighet att ändra ackumuleringsplanets position beroende på solståndets höjd och på vintern - på tjockleken på snön som föll.

För tillverkning av fodralet, använd olika material... Oftast lägger de aluminium eller rostfria hörn, använder plywood, spånskivor etc. Den transparenta delen är gjord av organiskt eller vanligt glas. Det finns fotoceller till salu med redan lödda ledare, det är att föredra att köpa sådana, eftersom monteringsuppgiften är förenklad. Plattorna staplas inte ovanpå varandra - de lägre kan ge mikrosprickor. Löd och fluss appliceras i förväg. Det är bekvämare att löda elementen genom att placera dem omedelbart på arbetssidan. I slutet svetsas de extrema plattorna till skenorna (bredare ledare), varefter "minus" och "plus" visas.

Efter arbetet testas och förseglas panelen. Utländska hantverkare använder föreningar för detta, men för våra hantverkare är de ganska dyra. Självgjorda omvandlare är förseglade med silikon och baksidan är belagd med akrylbaserad lack.

Sammanfattningsvis bör det sägas att recensionerna av de mästare som har gjort alltid är positiva. Efter att ha spenderat pengar på tillverkning och installation av omvandlaren betalar familjen mycket snabbt för dem och börjar spara pengar med gratis energi.

Ryssland producerar relativt lite solpaneler, och andelen energiproduktion från solen är också liten i Ryssland. Ändå finns produktionen av paneler och bör sannolikt förväntas öka på grund av sanktionerna.

Ryssland exporterar sina produkter (solpaneler) till Tyskland och Tjeckien. Detta är något konstigt, eftersom Ryssland också importerar liknande produkter från länder: Tyskland, Kina, Taiwan, Thailand. Man skulle kunna tro att det mesta av all import är från Kina, men källan hävdar att så inte är fallet, mest av allt är importen från Tyskland.

Vi listar Ryska företag producerar solpaneler ( denna informationen från olika källor är det möjligt att företagen bytt namn eller stängts):

1. Moskva, Zelenograd: CJSC Telecom-STV.
2. Moskva, Zelenograd: SolarInnTech LLC.
3. Krasnodar: LLC "Solar Wind".
4. Moskva: Moskva-företaget OJSC All-Russian Research Institute of Electrification of the Economy (OJSC VIESH).
5. Krasnodar: JSC Saturnus.
6. Ryazan: Soleks LLC.
7. Ryazan: JSC Ryazan Metal Ceramic Products Plant.
8. Moskva: NPP "Kvant".

Teknisk kiseltillverkning:

1. Usolye-Sibirskoe, Irkutsk-regionen: Nitol Solar (Nitol company), Siberian silicium project (RUSAL och RosNano).
2. Novocheboksarsk, Chuvashia: Khimprom.
3. Volgograd: Volgograd JSC Khimprom.
4. Abakan, Khakassia: Abakan -anläggning av halvledarmaterial (AZPM).
5. Zheleznogorsk, Krasnojarsk -territoriet: Zheleznogorsk halvledarkiselverk baserat på Federal State Unitary Enterprise "Mining and Chemical Combine".
6. Leningrad -regionen: POLERAD, internationellt projekt Baltic Silicon Valley.

Något överlevde i Ukraina och Kazakstan.

Tillverkande företag

Solbatteri från företaget "Quant"

"Kvant" (Moskva)... Detta företag tillverkar solpaneler, inklusive för rymden.

Detta företag tillverkar solpaneler baserade på trestegs amorft kisel. Dess produkter kan arbeta vid temperaturer från -40 till +75 grader Celsius.

Detta är en viktig indikator, eftersom prestanda för solpaneler minskar när temperaturen stiger. Så oftast övre gräns de flesta tillverkare anger 60 grader.

"Kvant" producerar modeller av solbatterier i serien: BSA (vikning), EPS.

BSA -batteriernas effekt: från cirka 642 W, vid en spänning på 3,4 V till 15.408 W, vid en spänning på 20,4 V. Öppen kretsspänning är något högre. Dessutom, ju kraftfullare panelen är, desto mer ström levererar den.

EPS -panelernas effekt är 50 och 100 W vid en spänning på 12,5 V. Olika enheter har skapats på grundval av dessa batterier.

Effektiviteten hos panelerna från detta företag överstiger nitton procent. Och på vissa modeller har en effektivitetsfaktor på tjugofem till trettio procent uppnåtts.

Kostnaden är cirka 90 rubel per watt.

"Solvind" (Krasnodar)... Företaget producerar solceller baserade på monokristallint kisel.

Moduler med effekt från 5 till 160 watt finns tillgängliga, men du kan beställa en modul för 200 watt. Effektiviteten hos dessa modeller är låg - från 12 till 20 procent, beroende på täckning. Dubbelsidiga paneler produceras också.

Spänningen på panelerna för FEM-serien (dubbelsidig) är 12, 20 och 24 volt, men detta är inte för någon effekt. TSM -serien (producerad i Zelenograd) producerar spänningar på 17, 19 och 34 volt.

Solbatteri från företaget "Saturnus"

Telecom-STV (Zelenograd)... Företaget producerar solpaneler med en kapacitet från 30 till 250 watt i TSM -serien (spänningar: 16,6; 17; 19; 17,5; 30; 31; 34; 36; 38 volt). Deras effektivitet ligger mellan 24 och 26 procent, vilket inte är dåligt. De kan också vara flexibla och reversibla.

FSM -serien solpaneler kan ha en effekt på 300 watt. Den maximala spänningen för sådana paneler: 18; 19; 24; trettio; 36; 37; 38 volt.

Ryazan ZMKP (Ryazan)... Företagets webbplats innehåller två moduler med effektivitet från 12 till 70% (relativt få). Effekt från 200 till 240 watt för spänningar 28-29 volt. Den andra panelen ger effekt från 105 till 145 watt och spänning från 20 till 22 volt.

"Hevel" (Novocheboksarsk)... Företaget bedriver både produktion av solpaneler och byggande av solkraftverk. Effekten hos de producerade solpanelerna är 120 watt och utspänningen är 100 volt.

Saturnus (Krasnodar)... Företaget förbereder solpaneler, inklusive för rymden. För den geostationära banan produceras paneler med en verkningsgrad på 15,5 och 28%. Effektdensitet 180 respektive 310 watt per kvadratmeter (respektive).

SolarInnTech (Zelenograd)... Detta företag tillverkar solcellsmoduler av varumärket Sunways för hem.

Panelerna ger 30 watt effekt och 18 volt. Det kostar 2 200 rubel. Driftstemperatur från minus fyrtio till plus åttiofem grader Celsius.

Den dyraste panelen kostar tjugotre tusen, producerar en effekt på hundra nittiofem watt och en spänning på 33 volt.

Förhållandet mellan panelerna som presenteras, beroende på modell, är femton och tjugo procent.

Översikt över batterier tillverkade i Ryssland

Ett ganska brett sortiment av solpaneler produceras i Ryssland. De kan ha olika syften, inklusive att de är producerade för rymden.

Modulerna ger ett ganska brett spektrum av spänningar och effekter, vilket gör att de kan användas för att driva många hushållsprodukter och lampor. Om detta inte räcker kan de anslutas parallellt och i serie och därigenom öka antingen effekt eller spänning.

Strukturellt kan modulerna vara enkelsidiga, dubbelsidiga, flexibla, vikbara, tunna filmer.

Solbatterier som produceras i Ryssland har en relativt låg verkningsgrad. Som regel är den under tjugo procent, men det finns företag som tillverkar solpaneler med högre effektivitet. Det bör dock noteras att i den stationära versionen är effektiviteten inte en så kritisk parameter.

Om vi ​​tar den sämsta effektiviteten på 12%och rekordeffektiviteten för tillfället 46%, kommer panelernas linjära dimensioner att skilja sig med mindre än två gånger. I en industriell version, vad som kan köpas för samma pris, kommer linjära dimensioner att skilja sig något om solpanelens effektivitet är minst 17%.

Solenergimarknaden

Enligt statistiken utvecklas solenergimarknaden mycket snabbt. Sedan 1990 har produktionen av solceller ökat femhundra gånger på tjugo år. Enligt prognoser, om tio år, med början 2008, kommer produktionen av solceller att öka två och en halv gånger, och den totala kapaciteten för den använda solenergin kommer att öka fem gånger.

De mest kraftfulla och utbredda av dem idag är vattenkraftverk. Förutom de som beskrivs utvecklas fundamentalt olika metoder för att producera förnybar energi: energiproduktion med hjälp av alger (någonstans ljus, eller någonstans elektricitet eller väte), med hjälp av temperaturskillnaden i saltvatten (och eventuellt salthalt, eller i andra fall), och så vidare.

Solpaneler på ISS

Solpaneler används i rymdfarkoster. Det är svårt att få energi i rymden; solpaneler är mycket efterfrågade där. På jorden används solpaneler (och inte bara paneler) för att skapa kraftverk. Varje gång blir de mer kraftfulla.

Som nämnts ovan finns det två tillvägagångssätt: omvandla solenergi direkt till elektricitet och omvandla solenergi tidigare till värme. Ett ganska vanligt element i solpaneler är i de så kallade ECO-husen och bara husen. Där placeras de på taken.

I sådana hus används också ackumulering av värme från solen. Det räcker med att säga att om utetemperaturen är ungefär noll, kan du tack vare solen bara få en temperatur på arton till tjugo grader Celsius i huset. Och det kommer att vara dygnet runt.

V senare tid soldrivna belysningsenheter (med hjälp av solpaneler) har blivit utbredd. Detta blev möjligt med övergången till (glödlampor). Sådana installationer används i städer för gatubelysning. Men i vardagen används också sådana enheter. Traditionellt, i vardagen, används solceller för att ladda miniräknare.

Dessutom kan solpaneler installeras på flygplan, bilar och yachter för att generera el till motorn, eller som extra energi.

Staternas politik är också anmärkningsvärd. Det är inte känt hur det är nu, men år 2000 föreslogs det i Ukraina att införa incitament för de energikonsumenter som använder solpaneler eller andra förnybara källor. En liknande politik förs i andra länder.

Länderna inom produktion av solenergi är länderna: Kina, USA, Frankrike, Italien, Tyskland, Japan.

I Ryssland når vattenkraftverkens andel av energiproduktionen femton procent. Men andelen andra förnybara energikällor i sin produktion i Ryssland är mindre än en procent.

Globala solcellstillverkare

Kina har varit ledande inom produktion av kisel och solceller under det senaste decenniet. Emellertid minskar dess andel något, om den på två tusen och sju stod för sextioåtta procent av världsproduktionen, då på två tusen och fjorton sjönk andelen till femtioåtta procent.

Om vi ​​överväger produktionen av solpaneler, följs Kina av länder: Japan, Taiwan, Tyskland.

Här är en lista över företag som leder tillverkning av kisel till solpaneler:

1. Sydkorea: Dow Chemical Corporation (DCC).
2. USA: Globe Metallurgian.
3. Brasilien: Cia Brasileira Carbureto de Cal-cio (CBCC), Camargo Correa Metais SA.
4. Tyskland: Eckart Gmbh och Co.
5. Spanien: Sdad Espanola de Carburos Metalicos SA.
6. Norge: Elkem A / S silicium Metal Division.

Den ständiga ökningen av energiförbrukningen från solljus driver en ökad efterfrågan på utrustning med vilken denna energi kan lagras och användas för ytterligare behov. Det mest populära sättet att producera elektricitet är solceller. Detta beror främst på att produktionen av solceller är baserad på användning av kisel, ett kemiskt element som ligger på andra plats när det gäller innehåll i jordskorpan.

Solbatterimarknaden idag representeras av världens största företag med en omsättning på flera miljoner dollar och många års erfarenhet... Produktionen av solpaneler bygger på olika tekniker som ständigt förbättras. Beroende på dina behov kan du hitta solpaneler som är anpassade till en mikrokalkylator eller paneler som enkelt passar på taket på en byggnad eller bil. Som regel genererar enstaka solceller väldigt lite ström, därför används teknik som gör att de kan kombineras till så kallade solcellsmoduler. Om vem och hur gör det och kommer att diskuteras vidare.

Den tekniska processen att tillverka solpaneler

Steg 1

Det första någon produktion börjar med, inklusive produktion av solpaneler, är beredning av råvaror. Som vi nämnde ovan är huvudråvaran i detta fall kisel, eller snarare kvartssand av vissa stenar. Råvarutillverkningstekniken består av 2 processer:

1. Smältstadium vid hög temperatur.
2. Syntesstadium, åtföljt av tillsats av olika kemikalier.

Genom dessa processer uppnås en maximal grad av kiselrening upp till 99,99%. För tillverkning av solceller används oftast monokristallint och polykristallint kisel. Teknikerna för deras produktion är olika, men processen att erhålla polykristallint kisel är billigare. Därför är solpaneler tillverkade av denna typ av kisel billigare för konsumenterna.

Efter att kislet har renats skärs det i tunna skivor, som i sin tur testas noggrant genom att mäta de elektriska parametrarna med hjälp av kraftfulla xenonficklampor. Efter att testerna har utförts sorteras plattorna och skickas till nästa produktionsskede.

Steg 2

Det andra steget i teknologin är processen med att löda plattor i sektioner, med den efterföljande formningen av dessa sektioner till block på glas. Vakuumhållare används för att överföra de färdiga sektionerna till glasytan. Detta är nödvändigt för att utesluta möjligheten till mekanisk påverkan på de färdiga solcellerna. Sektioner bildas vanligtvis av 9 eller 10 solceller och block från 4 eller 6 sektioner.

Steg 3

Steg 3 är lamineringssteget. De lödda blocken av fotovoltaiska plattor är laminerade med etylenvinylacetatfilm och en speciell skyddande beläggning. Användningen av datorkontroll gör att du kan övervaka temperaturen, vakuum och tryck. Och även att programmera de nödvändiga lamineringsförhållandena vid användning av olika material.

Steg 4

I det sista steget i tillverkningen av solceller monteras aluminiumramen och kopplingsdosan. För en tillförlitlig anslutning mellan lådan och modulen används ett speciellt tätningsmedel. Därefter testas solpanelerna, där de mäter indikatorerna för kortslutningsström, ström och spänning för maximal effektpunkt och obelastad spänning. Att motta erforderliga värden strömstyrka och spänning är det möjligt att kombinera inte bara solceller, utan också färdiga solblock med varandra.

Vilken utrustning behövs?

Vid tillverkning av solpaneler är det nödvändigt att endast använda högkvalitativ utrustning. Detta säkerställer minimala fel vid mätning av olika indikatorer vid testning av solceller och block som består av dem. Utrustningens tillförlitlighet förutsätter en längre livslängd, därför minimeras kostnaden för att byta ut utrustning som inte är i ordning. Med låg kvalitet är kränkningar av tillverkningstekniken möjliga.

Den huvudsakliga utrustningen som används vid tillverkningsprocessen för solpaneler:

Vem förser oss med solpaneler?

Solpaneler är en mycket lovande verksamhet och framför allt lönsam. Antalet inköpta solpaneler ökar varje år. Detta säkerställer en konstant tillväxt i försäljningen, där alla anläggningar för produktion av solpaneler är intresserade, och det finns många av dem runt om i världen.

Naturligtvis är kinesiska företag i första hand. Den låga kostnaden för solpaneler som kineserna exporterar runt om i världen har orsakat många problem för andra. största företag... Under de senaste 2-3 åren har minst 4 tyska märken meddelat att produktionen av solpaneler ska stängas. Det hela började med Solons konkurs, varefter Solarhybrid, Q-Cells och Solar Millennium stängdes. Det amerikanska företaget First Solar meddelade också nedläggningen av anläggningen i Frankfurt an der Oder. Sådana jättar som Siemens och Bosch begränsade också deras produktion av paneler. Med tanke på att kinesiska solpaneler till exempel är nästan 2 gånger billigare än sina tyska motsvarigheter, finns det inget att bli förvånad över.

De första platserna i toppen av de företag som producerar solpaneler är upptagna av:

• Yingli Green Energy (YGE) är en ledande tillverkare av solceller. För 2012 uppgick vinsten till mer än 120 miljoner dollar. Totalt installerade hon solcellsmoduler med mer än 2 GW. Dess produkter inkluderar 245-265W monokristallina kiselpaneler och 175-290W polykristallina kiselbatterier.
• Första Solar. Även om detta företag stängde sin fabrik i Tyskland, förblev det fortfarande bland de största. Profilen är tunnfilmspaneler, vars kapacitet 2012 uppgick till cirka 3,8 GW.
• Suntech Power Co. Den kinesiska jättens produktionskapacitet är cirka 1 800 MW per år. Omkring 13 miljoner solpaneler i 80 länder i världen är resultatet av detta företags arbete.

Bland de ryska fabrikerna bör följande lyftas fram:

• "Solig vind"
• LLC "Hevel" i Novocheboksarsk
• Telecom-STV i Zelenograd
• JSC "Ryazan -anläggning av cermet -enheter"
• CJSC "Termotron-zavod" och andra.

En mer komplett lista över företag som tillverkar och levererar utrustning och produkter för solenergi hittar du i vår.

OSS -länderna släpar inte heller efter. Till exempel lanserades en anläggning för produktion av solpaneler i Astana förra året. Detta är det första företaget av detta slag i Kazakstan. Det är planerat att använda 100% av kazakiskt kisel som råvara, och utrustningen som installeras vid anläggningen uppfyller alla de senaste kraven och är helt automatiserad. Uzbekistan planerar också att lansera en liknande fabrik. Byggandet initierades av det största kinesiska företaget Suntech Power Holdings Co, och samma förslag mottogs från den ryska oljegiganten LUKOIL.

Med denna konstruktionshastighet bör en utbredd användning av solcellsmoduler förväntas. Men det är inte heller dåligt. En grön energikälla som ger gratis energi kan lösa många av problemen i samband med miljöföroreningar och utarmning av fossila bränslen.

Artikeln utarbetades av Abdullina Regina

Video om tillverkningsprocessen för solpaneler:

Rysslands globala bidrag till produktionen av solcellsanläggningar idag är högst 1%, medan solceller är en av de snabbast växande sektorerna i världsekonomin (global tillväxttakt - 30-50% per år). Samtidigt finns det fortfarande inga laboratorier i vårt land som utför testning och certifiering av solceller och moduler på internationella standarder... Därför är Ryssland i betydelsen solenergi fortfarande en "tom fläck" för Europa.

Det bör noteras att solpaneler kännetecknas av ett antal obestridliga fördelar:

• solcellsanläggningar (PVP) är de mest miljövänliga och enkla att bygga på grund av sin modulära design;
• FES kännetecknas av hög tillförlitlighet (fram till nu är de en strömkälla för nästan alla satelliter i jordbana, eftersom de fungerar utan störningar och kräver nästan inget underhåll);
• låga driftskostnader (på grund av frånvaron av rörliga delar kräver FES inte särskilt underhåll);
• miljövänlighet (dessa är tysta och rena moduler, inget bränsle förbränns under driften);
• modularitet (på grund av denna egenskap kan FES nå helt olika storlekar, beroende på behovet av el);
• lång livslängd (arbete upp till 30 år);
• låga byggkostnader (vanligtvis byggs PVP: er nära konsumenten, det vill säga det finns inget behov av att dra kraftledningar över långa avstånd, det finns inget behov av att köpa transformatorer);
• FES oberoende av förändringar i energipriser.

Solpaneler är särskilt populära i södra länder, där de installeras direkt på taket på bostadshus. Det finns flera stora "Solparker": PEX Solar Park i Spanien för 30 MW, som kan ge energi till 16 000 bostäder, Solar Park i Bayern för 11 MW och i Leipzig för 5 MW, i Portugal för 11 MW, i Sydkorea med 4 MW och i Israel - med 100 MW.

Idag finns det flera solcellsteknik baserat på användningen av ett särskilt material vid tillverkningen av plattan. Detta är baserat på olika absorption olika material solstrålning.

Bland de mycket använda materialen finns mono- och polykristallint kisel, liksom GaAs, CdTe, amorft kisel och många andra. I enlighet med det valda materialet används en viss teknik, som skiljer sig åt i produktionsstadierna och en uppsättning utrustning.

Används oftast som råvara mono- och polykristallint kisel... Effektiviteten hos skivor baserade på detta material varierar från 13 till 18% (för närvarande försöker ledande tillverkare av solpaneler att öka effektiviteten till 19%). Sådana plattor är mycket ömtåliga, kräver ytterligare skydd, men är mycket billigare än plattor av andra material.

Tunn filmteknik baserat på användning av material som CdTe, GaAs eller amorft kisel. Effektiviteten hos sådana plattor överstiger inte heller 20%, även om det i framtiden finns planer på att öka den till 22%. Beroende på vilket underlag som används kan sådana batterier böjas, är mycket motståndskraftiga mot mekanisk påfrestning och förseglade. Deras kostnad är högre än kostnaden för kiselsystem.

Hittills är produktionen av solceller i industriell skala mest lönsam att genomföra med kiselteknik, detta är den mest studerade och högsta avkastningstekniken.

Nedan visas ett diagram över produktionen av solceller baserat på multikristallint kisel. Denna kedja består av följande steg:

• Förbereda en kiselskiva, rengöra den efter skärning, sköljning;
• Strukturera plattans yta, skapa topologi på dess yta, etsning;
• Legering, applicering av fosfor;
• Diffusion av fosfor, brännande;
• Skapa en P-n-korsning, isolera den, ta bort onödiga lager;
• Applicering av ett antireflektion SiN -lager;
• Metallisering (skapande av metallkontakter på baksidan av plattan genom screentryck);
• Torkning och bränning;
• Skapande av kontakter på plattans yta;
• Plåtinställning;
• Verifiering och testning.

Utrustning för varje etapp levereras av europeiska och amerikanska företag - RENA, Roth & Rau, DESPATCH, BACCINI, MANZ- en av världsledarna inom produktion av utrustning inom solenergi.