Solarzellenproduktion: Technologie und Ausrüstung

Die Menschheit neigt dazu, alternative Quellen für elektrische Versorgung zu wechseln eine saubere Umwelt zu helfen, und die Kosten für die Energieproduktion zu reduzieren. Die Produktion von der Solarbatterie ist die moderne industriellen Methoden. Das Stromversorgungssystem enthält einen Solarlichtempfänger, Batterien, Steuereinheit, Wechselrichter und andere für bestimmte Funktionen vorgesehen Geräte.

Die Solarzelle ist das wichtigste Element, das mit der Akkumulation und Transformation von Energiestrahlen beginnt. In der modernen Welt für die Verbraucher bei der Auswahl einer Platte, gibt es viele Fallen, wie die Industrie eine Vielzahl von Produkten bietet gruppierten unter einem Namen.

Silizium-Solarzellen

Diese Produkte sind sehr beliebt bei den heutigen Konsumenten. Die Grundlage ihrer Produktion setzen Silizium. Die Bestände sind in den Tiefen der weit verbreiteten Produktion relativ kostengünstig. Siliziumzellen Vergleich mit dem Niveau der Leistung anderer Batterien Sonnenlicht.

Arten von Produkten

Herstellung von Solarzellen aus Silizium hergestellt wird , um die folgenden Arten durchgeführt:

• monokristallinem;
• polykristallinem;
• amorph.

Verschiedene Formen der obigen Vorrichtungen mit, wie Siliciumatome in einem Kristall angeordnet. Der Hauptunterschied wird zu verschiedenen Komponentenelementen der Effizienz Lichtenergie umzuwandeln , die in den ersten beiden Typen in etwa auf dem gleichen Niveau ist , und höher als die Werte für die Vorrichtungen aus amorphem Silizium.

heute die Industrie bietet verschiedene Modelle von Solarkollektoren von Licht. Der Unterschied zwischen ihnen ist, dass einige Geräte zur Herstellung von Solarzellen verwendet. Es spielt die Rolle einer Art von Technik der Herstellung und des Ausgangsmaterials.

Typ monokristallinem

Diese Elemente bestehen aus Siliziumzellen miteinander verbunden sind. Nach der Methode von Czochralski hergestellt Wissenschaftler absolut reines Silizium, die aus Einkristallen bestehen. Der nächste Prozess ist das Schneiden der halbgefrorenen und verfestigten auf der Plattendicke von 250 bis 300 Mikrometern. Dünnschichten mit Metallgitterelektroden gesättigt. Trotz der hohen Kosten der Produktion, sind solche Elemente weithin wegen der hohen Umwandlungsrate (17-22%) verwendet.

Herstellung von polykristallinen Elemente

Solartechnik der Herstellung von polykristallinem ist, daß die geschmolzene Siliziummasse allmählich abgekühlt. Die Produktion erfordert keine teure Ausrüstung, daher Siliziumkosten reduziert zu erhalten. Polykristalline Solarplatten haben einen kleineren Koeffizienten der Leistungsfähigkeit (11-18%), im Gegensatz zu dem Einkristall. Dies liegt daran, dass in dem Prozess des Abkühlens die Siliciummasse mit winzigen Bläschen von körnig gesättigt ist, in einer weiteren Brechung von Strahlen resultieren.

Elemente aus amorphem Silizium

Produkt bezieht sich auf einen bestimmten Typ, wie sie auf die Art von Silizium gehören stammt aus dem Namen des verwendeten Materials und der Herstellung von Solarzellen wird durch Filmtechnologie Vorrichtungen durchgeführt. Kristall in dem Herstellungsprozess weicht der Silizium Silon Wasserstoff oder eine dünne Schicht, die ein Substrat umfasst. Batterien haben die niedrigste Effizienzwert, bis zu 6%. Elemente, trotz des Nachteils eine Reihe von Vorteilen zu haben, die ihnen das Recht geben, im Einklang mit den oben genannten Typen zu stehen:

• optischer Absorptionswert über zwanzigmal als die von einkristallinem und polykristallinem Laufwerken;
• Es hat eine Mindestschichtdicke von 1 Mikrometer;
• Bewölkter Himmel und wirkt sich nicht auf die Arbeit der Welt verwandelt, im Gegensatz zu anderen Arten;
• wegen der hohen Rate der Biegefestigkeit ist ohne Probleme an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt.

Die drei oben beschriebenen Typen von Konvertern Solarhybridprodukte aus Materialien mit dualen Eigenschaften ergänzt. Diese Eigenschaften werden erreicht, wenn die Mikronährstoffe in den Nanopartikeln oder amorphem Silizium enthalten sind. Das resultierende Material war ähnlich wie polykristallines Silizium, aber günstig mit ihm neuen technischen Indikatoren.

Rohstoffe für die Herstellung von Solarzellen von Film-Typ CdTe

Die Wahl des Materials wird durch die Notwendigkeit diktiert die Herstellungskosten zu reduzieren und die technische Eigenschaften im Betrieb zu erhöhen. Das am häufigsten verwendete lichtabsorbierende Cadmiumtellurid. In den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts CdTe die wichtigsten Anwärter für die Nutzung von Raum in der modernen Industrie in Betracht gezogen wurde, ist es weit verbreitet in der Energie der Sonne verwendet.

Dieses Material wird als kumulative Gift klassifiziert, also nicht nachlassen nicht Debatte ihre Gefährlichkeit. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass das Niveau von Schadstoffen in die Atmosphäre freigesetzt, gültig ist und verursacht keine Umweltschäden. Wirkungsgrad ist nur 11%, aber die Kosten von Strom aus solchen transformierten Zellen um 20-30% niedriger als der der Silizium-Typ-Vorrichtungen.

Aggregatoren Strahlen aus Selen, Kupfer und Indium

Halbleiter in der Vorrichtung sind Kupfer, Selen und Indium, manchmal die Substitution des letzteren auf der Gallium erlaubt. Dies ist aufgrund der hohen Nachfrage nach der Herstellung von Indium-Monitore flacher Typ. Daher ist diese Substitution Ausführungsbeispiel ausgewählt, da die Materialien, die ähnliche Eigenschaften aufweisen. Aber für den Rekordwirkungsgrad von Ersatz spielt eine bedeutende Rolle bei der Herstellung von Solarzelle ohne Gallium das Gerät Effizienz um 14% erhöht.

Sonnenfänger auf Polymerbasis

Diese Elemente beziehen sich auf junge Technologie, wie sie vor kurzem auf dem Markt erschienen sind. Organischer Halbleiter absorbieren Licht für sie in elektrische Energie umgewandelt wird. Für den Produktionseinsatz Fullerene Kohlenstoffgruppe, Polyphenylen, Kupferphthalocyanin, und andere. Das Ergebnis ist ein dünner (100 nm) und ein flexiblen Film, der die Koeffizienten der Effizienz von 5-7% erhalten wird. Der Wert ist klein, aber die Produktion von flexiblen Solarzellen hat mehrere positive Aspekte:

• für die Herstellung nicht viel Geld ausgegeben;
• die Fähigkeit, Batterien im Bereich des flexiblen Biegungen zu installieren, wo Flexibilität von größter Bedeutung ist;
• vergleichsweise einfach und die Verfügbarkeit der Anlage;
• Flexible Batterie keine schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt.

Chemisches Ätzen im Herstellungsprozess

Die teuerste Solarbatterie ist eine multikristalline oder einkristallinen Siliziumplatte. Um ein effizienten zu maximieren Siliciumausnutzung Schnitt psevdokvadratnye Figuren die gleiche Form ermöglicht dichte Bettplatte in dem nächsten Modul. Nach dem Schneidvorgang bleibt an der Oberfläche der mikroskopischen Oberflächen-Schichten aufgebrochen, die durch Ätzen und Texturieren gereinigt Empfang des einfallenden Strahls zu verbessern.

Die behandelte Oberfläche ähnliche Weise repräsentiert, willkürlich abgelagertes Mikroprisma von den Facetten davon reflektiert wird, das Licht der Seitenflächen der anderen Vorsprünge trifft. Lockern Procedure Textur reflektierendes Material sinkt um etwa 25%. Der Ätzprozess verwendet, um eine Reihe von sauren und alkalischen Behandlungen, aber inakzeptabel stark die Schichtdicke reduzieren, da die Platte kann die folgende Verarbeitung nicht standhalten.

Halbleiter in Solar-

Solarzellenproduktionstechnologie legt nahe, dass das Grundkonzept der Elektronik-Firma ein pn-Übergang ist. Wenn eine Platte elektronische Leitfähigkeit von n-Typ und p-Typ-Leitfähigkeit kombinieren, ist vom p-Typ, der Kontaktpunkt zwischen ihnen pn-Übergang auftritt. Die grundlegenden physikalischen Eigenschaften der Definition ist die Möglichkeit, als Barriere zu dienen, und den Strom in der gleichen Richtung zu verpassen. Es ist dieser Effekt ermöglicht es Ihnen, einen vollwertigen Betrieb von Solarzellen zu schaffen.

Als ein Ergebnis der Phosphorsäure Diffusionsplattenende n-Typ-Schicht gebildet, die auf der Oberfläche des Elements in einer Tiefe von 0,5 Mikrometer basiert. Herstellung von Solarzellen stellt ein oberflächliches Eindringen von Ladungsträgern mit entgegengesetzten Vorzeichen, die unter dem Einfluss von Licht entstehen. Ihren Weg in den Einfluss des pn-Übergangs-Bereich sollte kurz sein, oder sie können sich auszahlen, wenn sie einander trafen, also nicht erzeugen jede Menge Strom.

Die Verwendung von Plasma-chemischem Ätzen

Bei der Solarbatteriestruktur mit einer Vorderfläche Gitter installiert Ansprechstrom und der Rückseite vorgesehen ist, die ein kontinuierlicher Kontakt ist. Während des Diffusionsphänomene, einen elektrischen Schaltkreis zwischen den beiden Ebenen und ist an der Stirnseite übertragen.

Zum Entfernen des Verschlusses, Ausrüstung für Solarzellen verwendet wird, die es mit Hilfe der plasmachemischen, chemischen Ätzen zu tun erlaubt, mechanisch oder durch Laser. Verfahren zur plasma-chemischen Exposition wird häufig verwendet. Das Ätzen wird gleichzeitig für einen Stapel von gestapelten Siliziumplatten zusammen durchgeführt. Das Ergebnis des Prozesses von der Dauer der Behandlung abhängt, bedeutet, dass die Zusammensetzung, die die Größe der Quadrate des Materials, die Strahlrichtung des Ionenflusses und anderer Faktoren.

Die Anwendung der Anti-Reflexbeschichtung

Mittels einer Textur auf einem Elementoberflächenreflexions Aufbringens auf 11% reduziert. Das bedeutet, dass nur ein Zehntel von Strahlen, die von der Oberfläche reflektiert wird und nicht in der Bildung von Elektrizität beteiligt. Um solche Verluste zu der Vorderseite des Elements zu reduzieren wird mit tiefem Eindringen von Lichtimpulsen beschichtet, ohne sie zurück zu reflektiert. Wissenschaftler, unter Berücksichtigung der Gesetze der Optik, die Zusammensetzung und die Dicke der Schicht bestimmen, so dass die Herstellung und den Einbau der so beschichteten Solarzellen reduzieren die Reflexion bis zu 2%.

Kontaktmetallisierung der Vorderseite

Das Oberflächenelement ist entworfen, um die maximale Menge an Strahlung zu absorbieren, durch die Anforderung, dass die Abmessungen und technologische Eigenschaften des aufgetragenen Metalls bestimmt wird. Die Wahl der Gestaltung der Front der Ingenieure entschieden, die zwei gegensätzlichen Probleme. die optischen Verluste zu reduzieren tritt in dünneren Linien und ihre Anordnung in einem Abstand voneinander. Herstellung von Solarbatterie mit größerer Maschengröße führt zu der Tatsache, dass ein Teil der Ladung keine Zeit hat, zu erreichen und den Kontakt verloren ist.

Daher standardisiert Wissenschaftler Wert der Distanz und der Dicke jeder Metallleitung. Eine zu dünne Streifen offener Raum auf der Oberfläche des Elements für die Strahlen absorbieren, aber nicht viel Strom verbringen. Moderne Methoden der Metallisierung Anwendung bestehen in den Schablonendruck. Da die meisten des Materials ist gerechtfertigt, Silber-Paste. Aufgrund der Verwendung des Elements Effizienz steigt um 15-17%.

Metallisierung auf der Rückseite des Instruments

Metall, die die Rückseite der Vorrichtung Beschichtung erfolgt in zwei Systeme, von denen jedes seine eigene Arbeit durchführt. Dünne durchgehende Schicht über die gesamte Oberfläche, mit Ausnahme von einigen Öffnungen gesputterten Aluminium und das Loch wird mit einer Silberpaste gefüllt, die die Rolle eines Kontakt spielt. Massive Aluminiumschicht dient als Spiegelvorrichtung für die hintere Seite der freien Ladung, die in den freien Bindungen des Kristallgitters verloren gehen können. Mit einer solchen Beschichtung 2% mehr Sonnenkollektoren arbeiten auf Strom. Verbraucher Bewertungen sagen, dass diese Elemente haltbarer sind und nicht so viel davon abhängen, das bewölkte Wetter.

Die Produktion von Solarzellen mit ihren eigenen Händen

Stromversorgung von der Sonne kann nicht jeder zu Hause bestellen und installieren, weil sie heute kosten groß genug ist. Daher sind viele Meister und die Produktion von Sonnenkollektoren zu Hause meistern.

Kauf Photovoltaik-Kits zur Selbstmontage können an verschiedenen Stellen im Internet sein. ihr Wert ist abhängig von der Anzahl der verwendeten Platten und Kapazität. Zum Beispiel, Low-Power-Kits, 63 bis 76 Watt auf 36 Platten sind 2350-2560 Rubel. sind. Es erwerben auch Workitems aus den Produktionslinien aus irgendwelchen Gründen gekeult.

Bei der Wahl des photoelektrischen Umwandlungstyps ist die Tatsache zu berücksichtigen, dass polykristalline Zellen resistenter gegen trübe Wetter und die Arbeit auf sie effizienter monokristallinem sind aber eine kürzere Lebensdauer haben. Monokristalline hat eine höhere Effizienz in der Solar-Wetter, und sie werden viel länger dauern.

Um die Produktion von Sonnenkollektoren zu Hause zu organisieren, müssen Sie die Gesamtlast aller Geräte berechnen, die durch den Wechselrichter der Zukunft mit Strom versorgt werden, und die Kapazität des Geräts zu bestimmen. Daher ist die Anzahl von Solarzellen, und zwar unter Berücksichtigung der Winkel des Paneels. Einige Künstler schließen die Möglichkeit von Änderungen in der geförderten Position der Ebene, in Abhängigkeit von der Höhe der Sonnenwende und Winters – von der Dicke des Schnees.

Verschiedene Materialien werden verwendet, um das Gehäuse herzustellen. Meist aus Aluminium oder rostfreien give Ecken Sperrholz, Spanplatten und andere verwenden. Das transparente Teil ist aus einem organischen oder gewöhnlichen Glas. Der Umsatz hat sich bereits gelötet Solarzellen mit Leitern, wie den Kauf als vereinfachte Montageaufgabe vorzuziehen ist. Die Platten werden gestapelt, nicht eine auf der anderen Seite – der Boden kann Mikrorisse ergeben. Lot und Flussmittel zuvor aufgebracht. Lötelemente einfacher, Platzieren sie direkt auf der Arbeitsseite. Am äußersten Ende der Platte ist an die Stromschienen verschweißt (breite Leiter), dann wird der Ausgang „minus“ und „plus“.

Nachdem diese Arbeit Panel getestet und versiegelt. Ausländische Meister Verbindungen für diesen Zweck verwendet, aber sie sind ziemlich teuer für unsere Handwerker. Selbst gemachte Wandler mit Silikon abgedichtet, und die Rückseite mit Lack auf Acryl beschichtet basiert.

Abschließend müssen wir sagen , dass die Bewertungen Meister , die gemacht haben Solarzellen mit ihren eigenen Händen, immer positiv. Sobald die Ausgaben zahlt Geld für die Herstellung und Montage des Senders, die Familie sehr schnell für sie und beginnt mit der kostenlosen Energie zu sparen.