Panele słoneczne wykonują trudne zadanie wytwarzania energii słonecznej ze słońca, ale budowanie ich w dobrze zarządzanej fabryce jest dość proste. Panele słoneczne składają się z ogniw słonecznych, krzem, metalu i szkła. Każdy z tych elementów jest następnie montowany w panelu słonecznym zdolnym do wytwarzania zrównoważonej energii.
Pozwól, że opowiemy Ci o szczegółach budowy paneli słonecznych, gdzie i z czego wykonane są panele słoneczne, zanim zostaną dostarczone przez wykonawcę i zamontowane na dachu.
Gdzie produkowane są panele słoneczne?
Ze Stanów Zjednoczonych do Europy, producentów paneli słonecznych jest wielu, ale zdecydowana większość paneli słonecznych jest produkowana w Azji. W ostatnich latach, outsourcing produkcji do krajów o niższych kosztach pracy stał się standardową praktyką w wielu branżach.
Nadal, wiele wysokiej jakości paneli jest produkowanych w Stanach Zjednoczonych, dzięki czemu jakość może być ściśle kontrolowana na każdym etapie produkcji.
Przeanalizujmy kilka przykładów paneli słonecznych, aby zrozumieć ich miejsca produkcji. Panasonic I Misja Słoneczna obie marki premium. Panele słoneczne Panasonic są produkowane w Stanach Zjednoczonych i Malezji, podczas gdy panele Mission Solar są produkowane wyłącznie w Stanach Zjednoczonych.
Jinko Solar jest tańszym producentem paneli słonecznych niż Panasonic czy Mission Solar, produkcji paneli słonecznych w Chinach. Solar Power to mniej znana firma produkująca panele w Kanadzie.
Ponieważ łańcuchy dostaw mogą obejmować wiele krajów, wszystkie elementy panelu słonecznego nie zawsze są produkowane w tym samym miejscu. Chociaż panele słoneczne są produkowane na całym świecie, istnieje również wiele opcji wyprodukowanych w Stanach Zjednoczonych.
Z czego wykonane są panele słoneczne?
Na najbardziej podstawowym poziomie, ogniwa fotowoltaiczne, polikrzem lub krzem, metal i szkło to kluczowe elementy paneli słonecznych. Ogniwa słoneczne przekształcają światło słoneczne w użyteczną energię i są najważniejszym elementem. Ogniwa słoneczne są fotowoltaiczne (PV) elementy paneli słonecznych, co oznacza, że wytwarzają energię słoneczną.
Ogniwa słoneczne są wykonane z krzemu i są osłonięte warstwą szkła, która umożliwia przenikanie światła słonecznego do ogniwa. Po wystawieniu na działanie promieni słonecznych, ogniwo słoneczne krzemionkowe wytwarza prąd elektryczny, który następnie jest przetwarzany przez falownik na użyteczny prąd przemienny.
Ogniwa słoneczne budowane są za pomocą przewodów. Okablowanie jest przyspawane do akumulatora, który następnie umieszcza się pomiędzy ochronną płytą montażową a szkłem. Metalowa rama spaja cały panel.
Jakie są 3 Rodzaje paneli słonecznych?
Panele słoneczne dzielą się głównie na trzy typy: pojedynczy kryształ, polikrystaliczny i cienki film.
Monokrystaliczne ogniwa słoneczne są wycinane z monokryształów. Kryształy te są hodowane ze stopionego krzemu w ściśle kontrolowanym procesie. Różnica w przypadku paneli z krzemu polikrystalicznego polega na tym, że panele z krzemu polikrystalicznego powstają w wyniku stopienia ze sobą wielu kryształów krzemu, proces, który nie wymaga wzrostu monokryształów ze stopionego krzemu.
Ze względu na zastosowanie krzemu monokrystalicznego, Panele monokrystaliczne są bardziej wydajne niż panele polikrystaliczne, ale są też droższe. Główne różnice to estetyka, koszt i wydajność, ale każda z opcji jest doskonałym wyborem dla domowego układu słonecznego.
Ze względu na ich bardzo niską skuteczność, Cienkowarstwowe panele słoneczne są wykorzystywane głównie w projektach na skalę użyteczności publicznej w branży fotowoltaicznej. Dlatego, do wytworzenia energii elektrycznej potrzebna jest duża ilość energii elektrycznej. W przeciwieństwie do paneli monokrystalicznych i polikrystalicznych, Panele cienkowarstwowe nie składają się z ogniw słonecznych, ale powstają poprzez osadzenie cienkiej warstwy materiału fotowoltaicznego (takie jak amorficzny krzem lub tellurek kadmu) na solidną powierzchnię podłoża (takie jak szkło).
Cienkowarstwowe panele słoneczne nie są stosowane w domowych instalacjach fotowoltaicznych, ponieważ nie są tak mocne i wydajne jak panele konwencjonalne.
Szczegóły techniczne produkcji paneli słonecznych są złożone, i szczegółowo opisujemy każdy etap procesu w poniższych sekcjach. Poniższe kroki dotyczą paneli słonecznych z krzemu krystalicznego, które stanowią ponad 90% rynku globalnego. Inne typy paneli, w tym panele cienkowarstwowe, mają różne procesy produkcyjne w zależności od materiału.
Jak powstają panele słoneczne?
Krok 1: Wydobywanie i rafinacja krzemu
Krzem jest drugim najpowszechniej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, po tlenie, pogodzenie się 27.7% skorupy ziemskiej. Jednakże, naturalnie występujący krzem łączy się z innymi pierwiastkami, takimi jak tlen, fosfor, i azot. W celu wykorzystania krzemu do wytwarzania energii słonecznej, najpierw musi przejść proces oczyszczania. Na tym etapie, krzem ma postać piasku lub krzemionki, zwykle wykonany z kruszonego kwarcytu.
Tlen zawarty w krzemionce mineralnej można usunąć pod wpływem wysokiej temperatury, w wyniku czego otrzymuje się krzem o wysokiej czystości. Przemysł fotowoltaiczny wykorzystuje 99.9999% czysty polikrzem do produkcji zarówno polikrystalicznych, jak i monokrystalicznych ogniw słonecznych. Monokrystaliczne ogniwa paneli słonecznych pochodzą z pojedynczego kryształu krzemu (w przeciwieństwie do kawy z jednego źródła), podczas gdy polikrystaliczne panele słoneczne wykorzystują mieszaninę, co skutkuje nieco mniejszą wydajnością.
Po oczyszczeniu krzemu, topi się w tyglu, tworząc wlewek krzemowy. Wlewka wygląda teraz jak bryła metalu.
Krok 2: Pokrój wlewkę na wafle
Po ostygnięciu wlewka, jest szlifowany i polerowany tak, że wlewek ma płaską stronę. Wlewek jest cięty na kawałki za pomocą drutu pokrytego węglikiem krzemu.
Wlewki krzemu są cięte na cienkie arkusze, zwane także waflami, które są mniej więcej tak cienkie jak kartka papieru. Następnie wióry są czyszczone, domieszkowane borem lub fosforem i wielokrotnie testowane.
Ponieważ czysty krzem jest błyszczący, odbija światło słoneczne. Aby zmniejszyć utratę światła słonecznego, silikon pokryty jest powłoką antyrefleksyjną.
Krok 3: Zrób z płytki ogniwo słoneczne
Po obróbce każdego wafla, do powierzchni dodaje się metalowe przewodniki, tworząc na powierzchni płytki matrycę przypominającą siatkę, zapewnienie zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Powłoka będzie sprzyjać absorpcji światła słonecznego, a nie jego odbijaniu.
W komorze przypominającej piekarnik, fosfor rozprowadza się cienkimi warstwami na powierzchni płytki. Dzięki temu powierzchnia będzie miała ładunek ujemny. Połączenie boru i fosforu utworzy złącze dodatnie i ujemne, co jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania ogniw fotowoltaicznych.
Krok 4: Od ogniw słonecznych do paneli słonecznych
Ogniwa słoneczne są zespawane ze sobą za pomocą metalowych złączy do łączenia ogniw. Panele słoneczne składają się z ogniw słonecznych połączonych ze sobą w strukturę przypominającą matrycę.
Po złożeniu baterii razem, dodać cienką warstwę szkła (o 6-7 mm) z przodu, zwrócone w stronę słońca. Tył wykonany jest z bardzo wytrzymałego materiału polimerowego. Zapobiegnie to wodzie, przedostawaniu się gleby i innych materiałów do panelu od tyłu. Następnie dodawana jest puszka przyłączeniowa, aby umożliwić połączenie wewnątrz modułu.
Krok 5: Opakowanie i płyta montażowa
Laminowanie ogniw słonecznych to kluczowy etap w procesie produkcji paneli słonecznych, które są pakowane w dwuwarstwowy octan winylu (EWA) pakiet, który pomaga chronić panele przed kurzem i wilgocią. EVA to przezroczysta warstwa polimerowa zaprojektowana specjalnie w celu spajania wszystkich ogniw słonecznych na etapie produkcji.
Po zainstalowaniu i zalaminowaniu wszystkich elementów, szkło i ogniwa słoneczne są zamontowane w aluminiowej ramie. Rama zapewnia ochronę przed wstrząsami i warunkami atmosferycznymi oraz mieści wszystkie kable i diody bocznikujące do paneli ochronnych i łączących.
Testowanie paneli słonecznych
Gdy moduł będzie gotowy, przeprowadzane są testy, aby upewnić się, że akumulator działa zgodnie z oczekiwaniami. Przez cały proces produkcyjny, materiały użyte do budowy paneli są sprawdzane pod kątem wad, takich jak uszkodzone lub zdeformowane ogniwa słoneczne, które są wyrzucane.
STC (Standardowe warunki testowe) służy jako punkt odniesienia, a panel jest umieszczany w testerze flash w zakładzie produkcyjnym. Tester zapewni odpowiednik natężenia promieniowania 1000 W/m2, temperatura baterii 25°C i jakość powietrza 1,5g. Parametry elektryczne są rejestrowane, a wyniki można znaleźć w karcie specyfikacji technicznej każdego panelu.
Panele słoneczne przechodzą szeroko zakrojone testy, aby upewnić się, że wytrzymają ekstremalne warunki pogodowe, wysokie temperatury i typowe zużycie. Ponadto, należy sprawdzić, czy prąd przepływa sprawnie przez panel.
Następnie ocenia się wytrzymałość paneli słonecznych, aby upewnić się, że prawdopodobieństwo ich złamania jest najmniejsze z powodu gradu lub innych spadających zanieczyszczeń. Testowanie jakości paneli słonecznych ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że mogą one wytwarzać energię elektryczną i działać przez cały okres ich użytkowania.
Czy powinieneś tworzyć własne panele słoneczne?
Nie zalecamy budowania własnych paneli słonecznych, pomimo tego, jak powstają panele fotowoltaiczne i z czego są zbudowane, może wydawać się proste. Wady budowania własnych paneli słonecznych, jak rozpalenie ognia, przewyższają ich zalety.
Profesjonalnie skonstruowane technologie fotowoltaiczne są najlepszą opcją, ponieważ są produkowane zgodnie z rygorystycznymi normami i testowane pod kątem trwałości. Współpraca z kompetentnym instalatorem instalacji fotowoltaicznych jest niezbędna, aby mieć pewność, że panele fotowoltaiczne zostaną zbudowane z wysokiej jakości komponentów, które będą dostarczać energię słoneczną przez co najmniej okres 25-letniej gwarancji. Panele słoneczne są jednym z najlepszych źródeł energii pozwalających obniżyć emisję dwutlenku węgla z paliw kopalnych, dlatego zainstalowanie ich w domu to fantastyczny sposób na przyczynienie się do przyszłości czystej energii.
Wniosek
Z powyższego, zrozumieliśmy już, jak zbudowane są panele słoneczne. Jeśli chcesz dołączyć do tysięcy właścicieli domów, którzy przeszli na energię odnawialną, Skontaktuj się z nami już dziś, a GYCX Solar może pomóc Ci zrobić pierwszy krok. Otrzymując wiele ofert, możesz mieć pewność, że otrzymujesz najlepszą cenę.
Wypełnij nasz 1-minutowy formularz kontaktowy już dziś, aby otrzymać wycenę od zaufanego instalatora paneli słonecznych! Usługa ta jest całkowicie bezpłatna i niezobowiązująca!
