盈利性太阳能业务 — 太阳能发电只有借助真空才能实现

盈利性太阳能业务 — 太阳能发电只有借助真空才能实现

2019 年,阿布扎比启用全球最大的单体太阳能发电站,而更大的项目已在规划之中。在制造太阳能电池板的所有重要工序中,真空起着至关重要的作用,Busch 普旭真空泵亦是如此。
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2019 年 6 月底,阿布扎比之光(Noor Abu Dhabi)太阳能发电站接入到这一沙漠国家的电网。据运营商介绍,该项目占地 8 平方公里,拥有 320 万块太阳能电池板,是世界上最大的单体太阳能发电站。它将产生高达 1.18 千兆瓦的峰值电力,每年可减少 100 万吨的二氧化碳排放量。这相当于 200,000 辆汽车的二氧化碳 排放量。在落成典礼上,客户支付的电价降为每千瓦时 2.42 美分。

生产效率越来越高

今天,如此低的太阳能电价在无补贴的情况下正由现代大型太阳能发电站实现。太阳能的生产成本比化石燃料发电更低廉。因此,可再生能源走出了依赖国家补贴的境地,进入了可盈利的商业领域。这种进步不仅源于太阳能电池板制造业的快速发展, 真空技术在所有关键生产工序中也发挥着重要作用。

从生产太阳能电池基础的硅基板开始,就离不开真空技术。生产符合要求的晶体通常要使用丘克拉斯基法工艺。在此工艺中,晶体可以在真空下生长。空气中的氧气会氧化高纯度硅,进而影响高效硅晶片的性能。

逐层保护

以晶体材料制成的硅薄片必须具有电活性层,类似于微芯片的生产。针对涂覆不同功能层具有不同的工艺。但是考虑到这些层应用的反应性气体往往有毒、特殊且容易自燃,因此要使用非常安全的真空技术。此工序完成后,这些元件就可以正常工作,将光能转化为电能了。不过,在这种形式下,它们无法长时间经受风吹雨打,更别说粗糙的沙漠沙粒了。

面板要封装在若干层保护性塑料或玻璃间,以免受到外界的破坏性影响,确保长久的使用寿命。这种特殊的薄膜应以无缝或无气泡的状态覆于面板上,然后牢固地粘于其上。为此,薄膜要在真空下进行层压。在基于真空技术的工序中,许多工厂选择使用适合各自工艺设计的 Busch 普旭真空泵。

几年前,位于加州莫哈韦沙漠的"Solar StarI + I + II"以 579 兆瓦的发电量创下世界纪录。该发电站于 2015 年 6 月投入使用,共有约 170 万块太阳能模块。但仅仅几个月后,印度泰米尔纳德邦的 Kamuthi 太阳能项目就以 648 兆瓦发电容量和 250 万块太阳能模块领先全球。

之后,位于中国青海省的龙羊峡大坝太阳能发电场将发电量提高到 850 兆瓦。2019 年 6 月,此数字被"阿布扎比之光"(Noor Abu Dhabi)项目超越。此外,沙特阿拉伯、中国和其他国家也已经在计划建设更大的太阳能发电站。


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