producción de células solares: tecnología y equipos

La humanidad tiende a cambiar a fuentes alternativas de suministro eléctrico para ayudar a mantener un ambiente limpio y reducir el costo de producción de energía. La producción de la batería solar es los métodos industriales modernos. El sistema de alimentación incluye una luz solar receptores, baterías, unidad de control, inversores y otros dispositivos destinados a ciertas funciones.

La célula solar es el elemento principal, que se inicia con la acumulación y la transformación de los rayos de energía. En el mundo moderno para el consumidor a la hora de elegir un panel, hay muchos escollos, como la industria ofrece un gran número de productos agrupados bajo un mismo nombre.

células solares de silicio

Estos productos son populares entre los consumidores de hoy en día. La base de su producción puso de silicio. Las acciones están en las profundidades de la producción generalizada de relativamente barato. Las células de silicio se comparan favorablemente con el nivel de rendimiento de otras baterías de la luz solar.

tipo de artículos

La producción de células solares de silicio se lleva a cabo los siguientes tipos:

• monocristalino;
• policristalino;
• amorfo.

Las diferentes formas de los dispositivos anteriores con cómo los átomos de silicio están dispuestos en un cristal. La principal diferencia se convierte en diferentes elementos componentes de la eficiencia de conversión de energía de la luz que en los dos primeros tipos es aproximadamente en el mismo nivel y mayores que los valores para los dispositivos de silicio amorfo.

Hoy, la industria ofrece varios modelos de colectores solares de la luz. La diferencia entre ellos es que algún equipo utilizado para producir células solares. Desempeña el papel de una especie de técnica de fabricación y de material de partida.

tipo monocristalino

Estos elementos consisten en células de silicio conectados entre sí. Por el método de Czochralski un científico hizo silicio absolutamente puro, que está hecho de cristales individuales. El siguiente proceso es el corte de la semi-congelado y se solidifica en el espesor de placa de 250 a 300 micras. Las capas delgadas saturados con electrodos de malla de metal. A pesar del alto costo de producción, tales elementos son ampliamente utilizados debido a la alta tasa de conversión (17-22%).

Fabricación de elementos de policristalinos

La tecnología solar de la producción de policristalino es que la masa de silicio fundido se enfría gradualmente. Producción no requiere equipo costoso, por lo tanto, para obtener el costo de silicio reduce. unidades solares policristalinas tienen un menor coeficiente de eficiencia (11-18%), en contraste con el cristal único. Esto es porque en el proceso de enfriamiento de la masa de silicio está saturado con pequeñas burbujas de granulado, dando como resultado una refracción adicional de rayos.

Elementos de silicio amorfo

Producto se refiere a un tipo específico, ya que pertenecen al tipo de silicio viene del nombre del material utilizado y la producción de células solares se realiza mediante dispositivos de tecnología de película. Crystal en el proceso de fabricación da paso al silicio Silon hidrógeno o una capa delgada que cubre un sustrato. Las baterías tienen el valor más bajo de eficiencia, hasta el 6%. Elementos, a pesar de la desventaja de tener un número de ventajas que les dan derecho a estar en línea con los tipos mencionados anteriormente:

• valor de absorción óptica por encima de veinte veces que la de un solo cristal y unidades policristalinos;
• Tiene un espesor de capa mínimo de 1 micra;
• Es un día nublado no afecta el trabajo de transformar el mundo, en contraste con otras especies;
• debido a la alta tasa de resistencia a la flexión se aplica sin problemas en lugares de difícil acceso.

Los tres tipos descritos anteriormente de los convertidores solares complementados productos híbridos a partir de materiales que tienen propiedades duales. se consiguen Estas características si los micronutrientes se incluyen en las nanopartículas o silicio amorfo. El material resultante era similar a la de silicio policristalino, pero favorablemente con ella nuevos indicadores técnicos.

Materias primas para la producción de células solares de tipo película de CdTe

La elección del material está dictada por la necesidad de reducir los costes de fabricación y aumentar las características técnicas de operación. El teluro de cadmio de absorción de luz que se utiliza con mayor frecuencia. En los años 70 del siglo pasado CdTe fue considerado como el principal contendiente para el uso del espacio en la industria moderna, que es ampliamente utilizado en la energía de la luz solar.

Este material está clasificado como venenos acumulativos, por lo que no se hunda el debate de su nocividad. Los estudios científicos han establecido que el nivel de sustancias nocivas a la atmósfera, es válida y no causa daños al medio ambiente. tasa de eficiencia es sólo el 11%, pero el coste de la electricidad a partir de tales células transformadas en un 20-30% menor que la de los dispositivos de tipo de silicio.

Central de rayos de selenio, cobre e indio

Semiconductores en el dispositivo son el cobre, selenio y de indio, a veces permitió la sustitución de esta última en el galio. Esto es debido a la alta demanda para la producción de monitores de indio tipo plano. Por lo tanto, esta sustitución seleccionada realización, puesto que los materiales tienen propiedades similares. Pero por el récord de eficiencia de la sustitución juega un papel importante en la producción de células solares sin galio aumenta la eficiencia del dispositivo en un 14%.

a base de polímeros sol captores

Estos elementos se relacionan con la tecnología joven, ya que recientemente han aparecido en el mercado. De los semiconductores orgánicos absorben la luz para convertir en energía eléctrica. Para uso en producción fullerenos grupo de carbono, fenileno, ftalocianina de cobre, y otros. El resultado es una fina (100 nm) y una película flexible que da el coeficiente de eficiencia de 5-7%. El valor es pequeño, pero la producción de células solares flexibles tiene varios aspectos positivos:

• para la fabricación no se gasta mucho dinero;
• la posibilidad de instalar baterías en el campo de curvas flexibles, donde la flexibilidad es de suma importancia;
• relativa facilidad y disponibilidad de la instalación;
• flexible de la batería no tiene efectos nocivos sobre el medio ambiente.

El grabado químico en el proceso de fabricación

La batería solar más cara es una placa de silicio multicristalino o monocristalino. Para maximizar la eficiencia de utilización de silicio figuras corte psevdokvadratnye, la misma forma permite que la placa de lecho denso en el módulo siguiente. Después de que el proceso de corte permanecer en la superficie de capas microscópicas superficies que se limpian por medio de ataque químico y texturizado para mejorar la recepción del rayo incidente rotos.

El modo similar superficie tratada representa al azar de microprismas dispuesto se refleja desde las facetas de la cual la luz incide sobre las superficies laterales de las otras proyecciones. Aflojando Procedimiento textura material reflectante disminuye en aproximadamente 25%. El proceso de ataque utilizado una serie de tratamientos ácidos y alcalinos, pero inaceptable reducir considerablemente el espesor de la capa, debido a que la placa no puede soportar el siguiente procesamiento.

Semiconductores en Solar

la tecnología de producción de células solares sugiere que el concepto básico de la firma electrónica es una unión pn. Si una placa se combinan conductividad electrónica de tipo n y de tipo p conductividad es de tipo p, el punto de contacto entre ellos se produce con unión pn. Las propiedades físicas básicas de la definición es la oportunidad de servir como una barrera, y se pierda la electricidad en la misma dirección. Es este efecto le permite establecer una operación de pleno derecho de las células solares.

Como resultado de la placa de difusión fosfórico extremos formó n-tipo de capa, que se basa en la superficie del elemento a una profundidad de 0,5 micras. Fabricación de célula solar proporciona una penetración superficial de los portadores de signos opuestos, que surgen bajo la influencia de la luz. Su camino en el área de influencia de la unión pn debe ser corto, o se puede pagar cuando se conocieron entre sí, por lo tanto no genera ninguna cantidad de electricidad.

El uso de grabado por plasma-químico

En la estructura de la batería solar provista con una corriente frente superficie instalada rejilla de recogida y la parte de atrás, que es un contacto continuo. Durante los fenómenos de difusión, un circuito eléctrico entre los dos planos y se transmite a la cara de extremo.

Para retirar el cierre, el equipo utilizado para las células solares, lo que permite hacerlo con la ayuda de plasma-químico, ataque químico, o mecánicamente, por láser. se utiliza a menudo el método de exposición química plasma. Aguafuerte se realiza simultáneamente para una pila de placas de silicio apilados juntos. El resultado del proceso depende de la duración del tratamiento, la composición significa el tamaño de los cuadrados de material, de la dirección del chorro de flujo de iones y otros factores.

Aplicación de revestimiento antirreflectante

Por medio de la aplicación de una textura en una reflexión superficie del elemento se reduce a 11%. Esto significa que sólo una décima parte de los rayos reflejado desde la superficie y no participa en la formación de la electricidad. Para reducir estas pérdidas a la cara frontal del elemento está recubierta con una penetración profunda de impulsos de luz sin reflejar de vuelta. Los científicos, teniendo en cuenta las leyes de la óptica, determinar la composición y espesor de la capa, por lo que la producción y la instalación de las células solares así recubiertas con reducir la reflexión hasta el 2%.

Contacto metalización de la parte frontal

El elemento de superficie está diseñado para absorber la cantidad máxima de radiación se determina por el requisito de que las características dimensionales y tecnológicos del metal aplicado. La elección del diseño de la parte frontal de los ingenieros decidieron los dos problemas opuestos. La reducción de las pérdidas ópticas se produce en líneas más delgadas y su disposición a una distancia uno de otro. Fabricación de batería solar con un tamaño de malla más grande conduce al hecho de que parte de la carga no tiene tiempo para alcanzar y se pierde el contacto.

Por lo tanto, los científicos estandarizados valor de la distancia y el espesor de cada línea de metal. tiras muy delgadas de espacio abierto en la superficie del elemento de absorción de los rayos, pero no gastan mucha corriente. Los métodos modernos de la aplicación de la metalización consisten en la impresión de la plantilla. Como la mayor parte del material se justifica plata-pasta. Debido al uso de las subidas de eficiencia de elementos por 15-17%.

Metalización en el lado posterior del instrumento

metal de revestir el lado posterior del dispositivo se produce en dos esquemas, cada uno de los cuales realiza su propio trabajo. capa continua delgada sobre toda la superficie, a excepción de algunas aberturas escupió aluminio y el agujero se llena con una pasta de plata, que desempeña el papel de un contacto. capa de aluminio sólido sirve como un dispositivo de espejo para el lado posterior de las cargas libres que se pueden perder en los enlaces colgantes de red cristalina. Con un revestimiento de este tipo 2% paneles más solares operan sobre el poder. Reseñas de los consumidores dicen que estos elementos son más duraderas y no tanto dependen del tiempo nublado.

La producción de paneles solares con sus propias manos

Fuente de alimentación del sol, no todo el mundo puede pedir e instalar en su casa, porque cuestan hoy en día es lo suficientemente grande. Por lo tanto, muchos maestros artesanos y dominar la producción de paneles solares en casa.

kits fotovoltaicos para la compra de auto-ensamblaje pueden estar en Internet en varios sitios. su valor depende del número de placas utilizadas y la capacidad. Por ejemplo, kits de baja potencia, de 63 a 76 vatios a 36 placas son 2350-2560 rublos. respectivamente. También adquieren elementos de trabajo seleccionadas de las líneas de producción por cualquier motivo.

Al elegir el tipo de conversión fotoeléctrica deberá tener en cuenta el hecho de que las células policristalinas son más resistentes al clima nublado y trabajar en ello monocristalino más eficientes pero tienen una vida más corta. Monocristalino tiene una mayor eficiencia en tiempo solar, y que va a durar mucho más tiempo.

Para organizar la producción de paneles solares en su casa, es necesario calcular la carga total de todos los dispositivos que serán alimentadas desde el inversor del futuro, y determinar la capacidad del dispositivo. Por lo tanto el número de células solares, mientras que teniendo en cuenta el ángulo del panel. Algunos artistas incluyen la posibilidad de cambios en la posición del avión financiado, en función de la altura del solsticio de invierno y – a partir del espesor de nieve.

Diversos materiales se utilizan para la fabricación de la carcasa. Lo más a menudo esquinas de aluminio o de acero give utilizan madera contrachapada, tableros de partículas y otros. La parte transparente está hecho de un vidrio orgánico o ordinario. Ventas ya han soldado células solares con directores de compra es preferible como tarea de montaje simplificado. Las placas no se apilan uno sobre el otro – la parte inferior puede dar microgrietas. De soldadura y fundente aplicado previamente. elementos de soldadura más fácil, colocándolos directamente en el lado de trabajo. En el extremo de la placa está soldada a las barras colectoras (conductores más anchos), entonces la salida "menos" y "plus".

Después de este trabajo se prueba y el panel de sellado. compuestos amos extranjeros utilizados para este propósito, pero son bastante caros para nuestros artesanos. convertidores hechas en casa selladas con silicona, y el lado posterior recubierta con barniz basados en acrílico.

En conclusión hay que decir que los comentarios de los maestros que han hecho las células solares con sus propias manos, siempre positivo. Una vez que gastar dinero en la fabricación e instalación del transmisor, la familia paga muy rápidamente para ellos y empieza a ahorrar mediante el uso de energía libre.