Descripción detallada de las células solares de silicio monocristalino
Para reducir los costes de producción, se han relajado los indicadores de rendimiento del material de las barras de silicio monocristalino de grado solar, como las células solares utilizadas en la Tierra. Algunos también pueden utilizar los materiales secundarios de silicio monocristalino de los materiales de la cabeza y la cola y los materiales de desecho en el procesamiento de dispositivos semiconductores, y convertirlos en varillas de silicio monocristalino para células solares mediante trefilado compuesto. Las varillas de silicio monocristalino se cortan en rodajas finas, generalmente de unos 0,3 mm de espesor. Las obleas de silicio se someten a procesos de molienda, limpieza y otros procesos para convertirse en obleas de silicio en bruto que se procesarán.
Para procesar obleas de silicio de células solares, primero debe doparlas y difundirlas sobre la oblea de silicio. Generalmente, los dopantes son trazas de boro, fósforo, antimonio, etc. La difusión se realiza en un horno de difusión de alta temperatura fabricado con tubos de cuarzo. Esto forma una unión P>N en la oblea de silicio. Luego use el método de serigrafía para imprimir una pasta fina de plata en la oblea de silicio para crear una línea de rejilla. Después de la sinterización, se fabrica un electrodo posterior al mismo tiempo y se aplica una fuente antirreflectante en el lado frontal de la línea de rejilla. evitar que una gran cantidad de fotones se reflejen desde la superficie de la oblea de silicio.
De esta forma se fabrica la oblea de silicio monocristalino de la célula solar de silicio monocristalino. Después del muestreo y la inspección, las obleas de silicio monocristalino se pueden ensamblar en módulos de células solares (paneles solares) de acuerdo con las especificaciones requeridas, y se puede formar un cierto voltaje y corriente de salida mediante conexiones en serie y en paralelo. Finalmente, encapsúlelo con marcos y materiales. Dependiendo del diseño del sistema, los usuarios pueden combinar módulos solares en paneles solares de varios tamaños, también conocidos como paneles solares. La eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de silicio monocristalino es de aproximadamente el 15% y los resultados de laboratorio han superado el 20%. 1. El vidrio templado se utiliza para proteger el cuerpo principal de generación de energía (como las celdas de la batería) y existen requisitos para su transmisión de luz. En primer lugar, la transmisión de luz debe ser alta (generalmente superior al 91%); templado ultrablanco.
2. EVA se utiliza para unir y fijar vidrio templado y generadores de energía (como celdas de batería). Las ventajas y desventajas de los materiales EVA transparentes afectan directamente la vida útil de los componentes expuestos al aire. propenso al envejecimiento y deterioro. Amarillo, afectando así la transmisión de luz del componente. Por lo tanto, además de la calidad del EVA en sí, el proceso de laminación del fabricante del componente también tiene un gran impacto en la calidad del componente de generación de energía. Además de la calidad del EVA en sí, el fabricante del componente también tiene un gran impacto en el grado de unión del EVA. El proceso de laminación también tiene un gran impacto. Por ejemplo, el grado de unión del EVA no cumple con los estándares. la fuerza de unión entre EVA, vidrio templado y placa posterior es insuficiente, lo que provocará un envejecimiento prematuro de EVA y afectará la vida útil de los componentes.
3. La función principal de la batería es generar electricidad. Actualmente, las principales entidades de generación de energía en el mercado son las células solares de silicio cristalino y las células solares de película delgada. Ambas tienen sus propias ventajas y desventajas. El costo del equipo de las células solares de silicio cristalino es relativamente bajo, pero el consumo de energía y el costo de la batería son altos, pero la eficiencia de conversión fotoeléctrica también es muy alta. La generación de energía es más adecuada para la luz solar al aire libre. relativamente alto, pero el consumo de energía y el costo de la batería son muy bajos, pero la conversión fotoeléctrica La eficiencia también es muy alta. El costo de la batería es muy bajo, pero la eficiencia de conversión fotoeléctrica es más de medio punto menor que la de las celdas de silicio cristalino, pero el efecto con poca luz es muy bueno y puede generar electricidad con luz normal. Como las células solares de una calculadora.
4. La función de EVA es la misma que la anterior, principalmente unir y empaquetar el cuerpo de generación de energía y el backplane.
5. La función del backplane es sellado, aislamiento e impermeabilización (generalmente TPT, TPE y otros materiales utilizados deben ser resistentes al envejecimiento. Los fabricantes de componentes garantizan 25 años. El vidrio templado y la aleación de aluminio generalmente no son El problema es si se pueden cumplir los requisitos en la placa posterior y la silicona.
Adjunto: el cuerpo principal de la generación de energía (batería de silicio cristalino)
Sabemos que la energía. La eficiencia de generación de una sola celda, como una sola celda, es muy baja. La potencia de la batería 156 es solo más de 3 W, lo que está lejos de satisfacer nuestras necesidades, por lo que necesitamos conectar varias baterías en serie para lograr la potencia. , corriente y voltaje que requerimos. Cuando las baterías se conectan en serie, las llamamos baterías en serie. ¡Se llama batería!
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7. La caja de conexiones protege todo el sistema de generación de energía y sirve como estación de transferencia de corriente; si el componente sufre un cortocircuito, la caja de conexiones desconecta automáticamente la cadena de baterías en cortocircuito. Lo fundamental para evitar que todo el sistema queme la caja de conexiones es la selección de diodos. Los diodos correspondientes son diferentes según el tipo de batería del componente.
8. Se utiliza el efecto de sellado del gel de sílice. para sellar la unión entre componentes y marcos, componentes y cajas de conexiones de aleación de aluminio, algunas empresas utilizan cinta de doble cara y espuma en lugar de gel de sílice. En China, se utiliza gel de sílice. el costo es muy bajo.
La producción de células fotovoltaicas de mi país está creciendo a un ritmo de 1 a 3 veces cada año, y la proporción de la producción de células fotovoltaicas en la producción mundial también ha aumentado del 1,07% en 2002 a casi el 15% en 2008. La eficiencia de las células solares comerciales de silicio cristalino aumentó del 13%-14% al 16%-17%. En general, la cuota de mercado internacional y la competitividad tecnológica de las células solares de China han aumentado significativamente. En términos de distribución industrial, la generación de energía solar de mi país también ha formado una cierta aglomeración de la industria de las piscinas. En el delta del río Yangtze, el borde de Bohai, el delta del río Perla y las regiones central y occidental, se han formado agrupaciones industriales de energía solar únicas.
La generación de energía solar fotovoltaica ocupará una posición importante en el consumo energético mundial en un futuro próximo. No sólo puede sustituir algunas fuentes de energía convencionales, sino que también puede convertirse en el principal suministro energético mundial. Se espera que para 2030, la energía renovable represente más del 30% de la estructura energética total, y la generación de energía solar fotovoltaica represente más del 10% del suministro total de electricidad del mundo; para 2040, la energía renovable representará más; más del 30% de la estructura energética total, la proporción del consumo total de energía superará el 50%, y la proporción de la generación de energía solar fotovoltaica en la electricidad total superará el 20%, para finales del siglo XXI, la energía renovable representará más; del 80% de la estructura energética. La energía solar representará más del 60% de esta cifra. Estas cifras son suficientes para ilustrar las perspectivas de desarrollo de la industria solar fotovoltaica y su importante posición estratégica en el campo energético. Se puede observar que el mercado de las células solares tiene amplias perspectivas.
Las células solares incluyen principalmente células de silicio cristalino y células de película delgada. Sus respectivas características determinan su estatus insustituible en diferentes campos de aplicación. Sin embargo, aunque la proporción de células solares de silicio cristalino disminuirá en los próximos 10 años debido al desarrollo de células solares de película delgada y otras razones, su posición dominante no cambiará fundamentalmente y si las células de película delgada pueden resolver el problema; La baja eficiencia de conversión y la dificultad de preparar células solares de película delgada dejarán un gran margen de desarrollo debido a problemas como el costoso equipo. 1. Generación de energía solar del usuario: (1) Pequeños suministros de energía que oscilan entre 10 y 100 W, utilizados en áreas remotas sin electricidad, como mesetas, islas, áreas pastorales, puestos fronterizos y otras necesidades de la vida militar y civil, como iluminación, televisores. , grabadoras, etc.; (2) Sistema de generación de energía doméstico conectado a la red en la azotea de 3-5 KW; (3) Bomba de agua fotovoltaica: soluciona el problema del riego y el consumo de pozos profundos en zonas sin electricidad.
2. Campo del transporte: como luces de baliza de navegación, luces de señales de tráfico/ferrocarril, luces de señales/advertencia de tráfico, farolas de Yuxiang, luces de obstáculos a gran altitud, cabinas telefónicas inalámbricas de autopistas/ferrocarriles, energía de autopistas desatendidas. suministros, etc
3. Campo de comunicación/telecomunicaciones: estación de retransmisión de microondas solar desatendida, estación de mantenimiento de cable óptico, sistema de suministro de energía de radiodifusión/comunicación/búsqueda; sistema fotovoltaico de teléfono de operador rural, pequeña máquina de comunicación, fuente de alimentación de GPS para soldados, etc. .
4. Campos petrolero, marino y meteorológico: sistemas de suministro de energía solar de protección catódica para oleoductos y compuertas de depósitos de petróleo, suministro de energía de vida y de emergencia para plataformas de perforación petrolera, equipos de detección de océanos, equipos de observación meteorológica/hidrológica. , etc.
5. Fuente de alimentación de iluminación doméstica: como luces de jardín, farolas, luces portátiles, luces de camping, luces de escalada, luces de pesca, luces de luz negra, luces de extracción de caucho, lámparas de bajo consumo, etc.
6. Centrales fotovoltaicas: centrales fotovoltaicas independientes de 10KW-50MW, centrales complementarias eólicas y solares (diésel) y varias estaciones de carga de grandes plantas de aparcamiento.
7. Edificios solares: la combinación de la generación de energía solar con materiales de construcción hará que los futuros edificios a gran escala sean autosuficientes en electricidad. Esta es una importante dirección de desarrollo en el futuro.
8. Otros campos incluyen (1) automóviles de apoyo: automóviles solares/eléctricos, equipos de carga de baterías, aires acondicionados de automóviles, ventiladores, cajas de bebidas frías, etc.; sistemas de generación de energía; (3) suministro de energía para equipos de desalinización de agua de mar (4) satélites, naves espaciales, estaciones de energía solar espaciales, etc.