Actualizați browserul.

Se pare că utilizați o versiune veche a browserului Microsoft Edge. Actualizați browserul pentru a vă bucura de cea mai bună experiență cu site-ul web Busch.

Fabricația cu vid a celulelor solare

Utilizând tehnologia vidului de ultimă generație, producătorii pot realiza panouri solare mai rapid și pot crește eficiența și durabilitatea panourilor.

solar_panels

Rolul vidului în fabricația celulelor solare

Industria solară pregătește drumul pentru sursele de energie regenerabilă ale viitorului. Vidul joacă un rol esențial în fabricația panourilor solare sustenabile. Acesta este utilizat din primul moment pentru a crea siliciul care alcătuiește fiecare celulă, până la combinarea prin laminare a straturilor finale.

Panourile solare sunt o alegere populară pentru consumatori și companii, deoarece tehnologia devine mai eficientă și mai rentabilă. Cu toate acestea, pe măsură ce cererea de panouri solare continuă să crească, crește și nevoia de procese de producție mai eficiente.
Vidul permite o producție mai rapidă și o eficiență și durabilitate sporite ale panourilor solare.

Utilizând tehnologia vidului de ultimă generație, producătorii pot realiza panouri solare mai rapid și pot crește eficiența și durabilitatea panourilor.

În plus, tehnologia optimă a vidului poate contribui și la reducerea deșeurilor și la creșterea sustenabilității procesului de producție a panourilor solare. Prin distribuirea uniformă a straturilor de acoperire pe celulele solare, risipa de material este redusă.

Busch oferă soluții de vid optime pentru industria energiei solare.

Aplicații cu vid în fabricația celulelor solare

Utilizând tehnologia vidului, producătorii de panouri solare pot realiza panouri solare durabile, eficiente și fiabile.

În timpul procesului de fabricație a panourilor solare, există patru aplicații principale cu vid:
solar_panel_production_infographic_ingot

Creșterea cristalelor de siliciu în vid

Celulele care alcătuiesc un panou solar sunt realizate din siliciu, unul dintre cele mai abundente elemente de pe Pământ. Se găsește în aproape toate rocile, nisipurile naturale de pe plaje și solurile, dar întotdeauna în combinație cu alte elemente – de obicei, oxigenul.

Pentru panourile solare este necesar siliciu pur. Pentru a-l crea, polisiliciul, o formă de siliciu de înaltă puritate, este topit și este introdus un cristal de însămânțare. Cu toate acestea, în starea sa topită, siliciul devine deosebit de reactiv. Moleculele de gaz, particulele de praf și alte impurități pot reacționa și interfera cu creșterea cristalelor de siliciu, afectând în cele din urmă performanța acestora și eficiența panoului solar.

Un sistem de vid este utilizat pentru a extrage tot aerul din camera de proces. Sub vid, siliciul nu mai are nimic cu care să reacționeze, astfel încât cristalul nu va mai conține impurități.

În acest mediu fără contaminanți poate fi crescut siliciul pur. Acesta începe să se formeze pe cristalul de însămânțare. Pe măsură ce cristalul este extras lent din siliciul topit, acesta creează o tijă lungă care poate fi tăiată în plachete ultra subțiri, de aproximativ 200 µm.

Cu toate acestea, anumite impurități sunt necesare. Doparea introduce cantități minuscule din alt element, de obicei bor sau fosfor, pentru a crea placheta de siliciu. Acestea se leagă de atomii de siliciu și creează „electroni liberi”, care pot transmite electricitatea prin circuit. În acest fel, siliciul pur, un izolator, se transformă într-un semiconductor.
solar_cell_manufacturing_load_lock_chambers

Camere de încărcare tampon

Mai multe etape critice ale producției panourilor solare au loc într-o cameră de vid pentru a asigura un mediu stabil, fără contaminanți pentru plachetele de siliciu sensibile.

Cu toate acestea, pentru a evita schimbările bruște de presiune la transferul plachetelor de la condițiile atmosferice în camera principală, este necesară o etapă intermediară – camera de încărcare tampon. Aceasta îndeplinește un rol similar cu cel al unei bariere de aer de pe ușa unei nave spațiale, asigurând un tampon între cele două camere la încărcarea și descărcarea plachetelor.

Camera de încărcare tampon parcurge un ciclu între presiunea ambientală atmosferică și nivelul de vid din camera principală. Cu alte cuvinte, camera principală nu pierde niciodată presiune, asigurând durate rapide ale ciclului și o contaminare redusă.

Produse similare pentru camerele de încărcare tampon
solar_panel_production_infographic_coating

Procese de acoperire

Celulele solare sunt acoperite cu diferite materiale. În funcție de material și de tehnică, stratul de acoperire are proprietăți diferite. Utilizând vidul, materialul de acoperire este distribuit uniform, nu conține bule de aer și are o grosime uniformă. Toate acestea sporesc eficiența fiecărei celule solare.

Există două metode diferite de acoperire utilizate în fabricația panourilor solare: depunerea fizică din vapori (PVD) și depunerea chimică din vapori asistată de plasmă (PECVD). Ambele sunt tehnici de depunere în peliculă subțire, dar au metode diferite și sunt utilizate în scopuri diferite. În cadrul unui proces PVD, vaporii condensează pe substrat pentru a forma stratul de acoperire. Cu toate acestea, procesul PECVD provoacă o reacție chimică a vaporilor pe substrat, creând o peliculă subțire.

În fabricația panourilor solare, PVD este utilizat de obicei pentru a adăuga un strat fizic, cum ar fi un strat de protecție pentru a proteja celula solară împotriva intemperiilor.

Produse similare pentru acoperirea PVD

Pe de altă parte, PECVD este utilizat atunci când sunt necesare proprietăți chimice și electrice specifice, cum ar fi adăugarea unui strat de acoperire antireflexie. Acesta face panoul solar mai eficient, ajutând celulele să capteze particulele de lumină pentru a genera electricitate. Aflați mai multe despre modul în care funcționează procesele de acoperire.

Produse similare pentru acoperirea PECVD
solar_panel_production_infographic_lamination

Laminarea modulelor solare

Laminarea de înaltă calitate este esențială pentru asigurarea duratei de exploatare a modulelor solare. Mai multe straturi de plachete sunt lipite în timpul acestui proces, inclusiv un capac de sticlă și o foaie de suport de protecție.

Vidul elimină aerul blocat între straturi, creând o îmbinare etanșă și eliminând riscul de exfoliere, care ar putea reduce eficiența modulului solar în timp.

Produse similare pentru laminare

Aveți nevoie de vid în procesul dumneavoastră?

Noi vă vom proiecta soluția de vid personalizată.

Produsele noastre similare

Soluțiile noastre de vid sunt utilizate în cele mai importante locații de producție a panourilor solare. În întreaga lume. Și sunt renumite pentru fiabilitatea lor. În toate etapele producției de panouri solare.

 
Acoperirea PVD
Acoperirea CVD/PECVD
Laminare
Cameră de încărcare tampon
 
COBRA NX
PANDA WV

(cameră de încărcare tampon)
 
 
COBRA NX
PUMA WY

(cameră de proces)
 
 
COBRA DS

(cameră de încărcare tampon/cameră de proces)
COBRA NC
PANDA WV
 
 

(prima cameră)
COBRA NX
PANDA WV
 
 

(a doua cameră)
MINK MM
 
 
 
COBRA NX
PANDA WV
 
 

Obțineți acum sistemul de vid la cheie!

vacuum_systems_building
Personalizat în funcție de nevoile dumneavoastră. Include instalarea conductelor și a unităților de control.

Sisteme de vid personalizate

Aflați mai multe despre fabricația cu vid a celulelor solare

Care este diferența dintre o celulă solară și un panou solar?

Când vorbim despre energie solară, avem tendința de a vorbi despre panouri solare. Dar un panou solar nu este componenta cea mai mică. Cea mai mică este celula solară sau celula fotovoltaică. Aceasta este formată din două straturi de plachete semiconductoare. Atunci când mai multe celule solare sunt conectate în paralel, acestea formează un modul solar. Acestea sunt încapsulate și etanșate sub forma unui singur obiect.

Unul sau mai multe module solare ambalate ca unitate instalabilă devin un panou solar. Iar o serie solară constă din mai multe panouri solare conectate în serie sau în paralel – care poate însemna câteva module sau mai multe hectare.

Cum sunt fabricate panourile solare?

Procesul de fabricație a panourilor solare, cunoscut și sub denumirea de panouri fotovoltaice (PV), este compus din mai mulți pași, inclusiv producția de plachete de siliciu, procesarea celulelor și asamblarea modulului.

Cel mai frecvent proces de fabricație a panourilor solare include următoarele trei aplicații cu vid:

  • Creșterea cristalelor de siliciu: Nisipul de cuarț (SiO2) este încălzit la temperaturi ridicate cu un agent de reducere (carbon) într-un cuptor. Moleculele de oxigen din nisip se combină cu carbonul pentru a crea monoxid de carbon (CO), lăsând în urmă siliciu topit pur. O tijă de cristal de însămânțare este așezată pe suprafața de siliciu și este trasă lent în sus. Această acțiune combinată cu rotația formează un lingou de siliciu. Pentru a evita pătrunderea impurităților în cristalul de siliciu, acest proces are loc sub vid. Apoi, lingoul de siliciu este tăiat în discuri subțiri ca foaia de hârtie, numite plachete de siliciu.
  • Procese de acoperire: în funcție de tipul de panou solar care este fabricat, plachetele de siliciu sunt supuse diferitelor procese chimice înainte de a fi fabricate în celule solare. Deoarece siliciul pur este lucios, celulele sunt reflectorizante. Astfel, pe suprafața acestora se depune un strat de acoperire anti-reflexie sub vid.
  • Laminarea modulelor solare: mai multe celule solare sunt îmbinate prin conectori metalici pentru a forma un modul solar. Un strat subțire de sticlă este plasat deasupra modulului, iar foaia din spate este realizată dintr-un material pe bază de polimer, deosebit de durabil. Vidul asigură eliminarea aerului blocat între straturi, asigurând rezistența și durata de exploatare a modulului finit.

Există tipuri diferite de panouri solare?

Există patru tipuri principale de panouri solare:

  • Panourile monocristaline, cunoscute și sub denumirea de panouri cu un singur cristal, sunt realizate prin creșterea unui singur cristal de siliciu pur, tăiat în mai multe plachete. Acestea sunt ideale pentru locațiile cu spațiu limitat. Chiar și în zonele cu lumină solară redusă, aceste panouri solare pot colecta cantitatea maximă de energie.
  • Panourile cu celulă posterioară emițătoare pasivizată (PERC) reprezintă o versiune modificată a panourilor monocristaline, cu eficiență crescută. Acestea au un strat reflectorizant suplimentar pe partea din spate. Acest lucru le permite să capteze fotoni suplimentari și să producă mai multă energie solară decât un panou tradițional.
  • Panourile solare policristaline sau multicristaline sunt realizate din mai multe cristale de siliciu. Plachetele sunt formate prin topirea mai multor fragmente de siliciu. Acest amestec este apoi turnat într-o matriță de dimensiunea unei singure celule solare. Acest lucru face ca panourile policristaline să fie mai ecologice, deoarece procesul lor de formare înseamnă că se irosește puțin material sau chiar deloc. În cadrul acestei categorii se poate face distincția între următoarele două tipuri:
    • Contact pasivat cu oxid de tunel (TOPCon): pe partea din spate a celulei se adaugă un strat de oxid ultra subțire. Acesta ajută celula să gestioneze tensiuni mai mari, crescând producția de energie. Celulele TOPCon sunt, de asemenea, mai eficiente decât celulele PERC, în special în condiții de luminozitate slabă.
    • Heterojuncțiune (HJT): aceste celule sunt formate din trei straturi de material fotovoltaic. Acestea utilizează două tehnologii diferite de celule, siliciu policristalin și siliciu cu peliculă subțire, care lucrează împreună pentru a produce electricitate. Celulele HJT sunt în general combinate pentru a crea panouri mai mari decât alte tehnologii de celule și pot atinge niveluri de eficiență ridicate.
  • Panourile solare cu peliculă subțire sunt realizate din mai multe straturi. Aceste straturi sunt atât de subțiri, încât sunt flexibile. Panourile sunt mai ușoare și mai ușor de instalat, deoarece nu necesită suport de cadre. Panourile solare cu peliculă subțire nu sunt fabricate din siliciu, ci din telurură de cadmiu (CdTe), siliciu amorf (a-Si) și selenură de cupru de indiu și galiu (CIGS), cunoscut și sub denumirea de perovskit. Acestea sunt mai eficiente decât celulele HJT.

Fiecare tip de panou solar utilizează vid în diferite etape ale procesului de fabricație a panourilor solare. În funcție de tip, aceasta poate fi în timpul creșterii siliciului, acoperirii sau laminării, sau în timpul tuturor acestor procese.

Care este materia primă pentru fabricația panourilor solare?

Nisipul de cuarț, cunoscut și sub denumirea de nisip natural de pe plaje, este utilizat pentru fabricația panourilor solare. Din acest nisip poate fi produs siliciu pur, care este materialul principal necesar în fabricația panourilor solare. Siliciul pur este extrem de reactiv în starea sa topită, așadar este procesat sub vid pentru a evita pătrunderea impurităților în cristalul de siliciu.

Povești de succes