ソーラーパネルを作るにはどのような材料が必要ですか? ソーラーパネルは誰がどのように生産しているのでしょうか? 誰が私たちにソーラーパネルを供給しているのでしょうか？

から取得したオリジナル ソーラーフロント c 太陽電池モジュールからの電力生産はまったく「グリーン」ではありません。

SF: 環境への危険性やソーラーパネル製造の安全性についての、「聞いた」「専門家が言った」というレベルのおしゃべりにはうんざりしていたので、これを読んでうれしかったです。

写真：イマジネチナ/コルビス。
中国企業の品質管理。

太陽電池モジュールからの発電は、多くの人が考えているほど「環境に優しい」ものではありません。

太陽の下できらめくソーラーパネルは、すべての緑の人々のアイコンです。しかし、ソーラーパネルを使用して発電することは本当に環境に優しいのでしょうか? 環境化石燃料を燃やすよりも？いくつかの事件環境汚染これらの輝く「緑」のシンボルの生成に関連しています。そして、エネルギーとエネルギーを補うのに必要な時間が判明した温室効果ガスパネルの製造に費やされる量と廃棄される量は、技術や地域によって大きく異なります。

これは悪い知らせでした。良いニュースは、業界がこれらの多くを簡単に排除できるということです。副作用それは存在します。これが可能になったのは、2008 年以降、太陽光発電の製造がヨーロッパ、日本、米国から中国、マレーシア、フィリピン、台湾に移ってきたことが一因です。現在、世界の太陽電池モジュールのほぼ半分が中国で生産されています。その結果、この業界の全体的な実績は良好ですが、現在大量に生産している国々は、環境と生産現場の労働者の保護について最も関心が低い傾向があります。

何が問題であり、どのように解決できるかを正確に理解するには、太陽光発電パネルの製造方法について知る必要があります。太陽エネルギーはさまざまな技術を通じて生成できますが、今日の太陽電池の大部分は、シリコンに加工されるシリカ (二酸化ケイ素) の最も一般的な形態である石英から始まります。この時点で、最初の問題が発生します。水晶は鉱山から採取されており、そこでは鉱山労働者が肺珪素症を発症するリスクがあります。

最初に処理されると、石英は冶金シリコンに変換され、主に鋼やその他の金属を硬化するために使用される物質となります。これは巨大なオーブンで起こり、オーブンを熱く保つために多量のエネルギーを必要とします (詳細は以下を参照)。幸いなことに、現段階では、主に二酸化炭素と二酸化硫黄である排出物が、そのような工場で働く人々や工場の近くにいる人々に害を及ぼすことはありません。

次のステップは、冶金シリコンをより純粋なポリシリコンに加工することです。このプロセスでは、非常に有毒なシリコン化合物である四塩化ケイ素が生成されます。精製プロセスには、塩酸と冶金シリコンを反応させてトリクロロシランを生成することが含まれます。次に、トリクロロシランが水素と反応して、液体の四塩化ケイ素とともにポリシリコンが生成されます。ポリシリコン 1 トンあたり 3 ～ 4 トンの四塩化ケイ素が生成されます。

ほとんどのメーカーはこの廃棄物をリサイクルして、より多くのポリシリコンを生産しています。四塩化ケイ素からシリコンを製造する場合、生の二酸化ケイ素から製造するよりもエネルギーが少なくて済むため、この廃棄物をリサイクルすることでメーカーのコストを節約できます。しかし、そのような機器には数千万ドルの費用がかかる場合があります。したがって、副産物は単に捨てられることが多い。水と相互作用すると、これを防ぐのは難しく、塩酸と有害な煙が環境中に放出されます。

太陽光発電産業が小規模だった頃、太陽電池メーカーはマイクロエレクトロニクスメーカーからシリコンを購入していましたが、マイクロエレクトロニクスメーカーは純度が不十分だったためにシリコンを拒否していました。しかし、太陽エネルギーのブームにより、より多くのシリコンが必要になり、多数のポリシリコン生産施設は中国に建設されました。当時、四塩化ケイ素の保管と廃棄を義務付ける厳格な規制を設けていた国はほとんどなく、中国も例外ではなかった、とワシントン・ポスト紙の記者が発見した。

ロシアは太陽電池パネルの生産量が比較的少なく、太陽からのエネルギー生産に占めるロシアの割合も小さい。しかし、パネルの生産は存在しており、おそらく制裁による増加が予想されるはずです。

ロシアは自国の製品を輸出しています（ソーラーパネル）ドイツとチェコ共和国へ。ロシアもドイツ、中国、台湾、タイなどの国から同様の製品を輸入しているため、これはやや奇妙だ。輸入品のほとんどは中国からのものだと思われるかもしれないが、情報筋はそうではなく、輸入品のほとんどがドイツからのものであると主張している。

生産しているロシアの企業をリストしてみましょうソーラーパネル(この情報はさまざまな情報源から取得されており、企業名が変更されているか閉鎖されている可能性があります):

モスクワ、ゼレノグラード: CJSCテレコム-STV。
モスクワ、ゼレノグラード:ソーラーインテックLLC.
クラスノダール:合同会社「ソーラーウィンド」
モスクワ:モスクワの企業 JSC 全ロシア経済電化科学研究所 (JSC VIESKh)。
クラスノダール: JSC「サターン」
リャザン:合同会社「ソレックス」
リャザン: OJSC リャザン金属セラミック製品工場
モスクワ:原子力発電所「クヴァント」

テクニカルシリコンの製造:

イルクーツク州ウソリエ・シビルスコエ: Nitol Solar (Nitol company)、シベリアシリコンプロジェクト (RUSAL および RosNano)。
チュヴァシア州ノチェボクサルスク:キンプロム。
ヴォルゴグラード:ヴォルゴグラードJSCキンプロム。
ハカシア州アバカン:アバカン半導体材料工場（AZPM）。
ジェレズノゴルスク、クラスノヤルスク地方: ジェレズノゴルスクの半導体シリコン工場は、連邦国家統一企業「鉱業化学連合」に基づいています。
レニングラード地域:ポリシル、国際プロジェクトバルト海のシリコンバレー。

ウクライナとカザフスタンには何かが保存されている。

製造会社

「Kvant」社の太陽電池

「クヴァント」（モスクワ）。この会社は宇宙用などのソーラーパネルを製造しています。

この会社は、3 段階のアモルファスシリコンをベースにしたソーラーパネルを製造しています。同社の製品は摂氏 -40 ～ +75 度の温度で動作できます。

温度が上昇するとソーラーパネルの性能が低下するため、これは重要な指標です。したがって通常は上限ほとんどのメーカーは60度を示しています。

「Kvant」は、BSA (折りたたみ)、EPS シリーズの太陽電池のモデルを製造しています。

BSA バッテリー電力: 3.4 V の電圧で約 642 W から 20.4 V の電圧で 15.408 W まで。アイドリング速度わずかに高い。さらに、パネルが強力であればあるほど、より多くの電流が生成されます。

EPS パネルの電力: 12.5 V の電圧で 50 および 100 W。これらのバッテリーに基づいてさまざまなデバイスが作成されています。

この会社のパネルの効率は 19% を超えています。また、一部のモデルでは 25 ～ 30% の効率が達成されています。

コストは1ワットあたり約90ルーブルです。

「太陽の風」（クラスノダール）。同社は単結晶シリコンをベースにした太陽電池を製造しています。

モジュールは 5 ～ 160 ワットの電力で入手できますが、200 ワットのモジュールを注文することもできます。これらのモデルの効率は低く、コーティングに応じて 12 ～ 20% です。両面パネルも製作可能です。

FEM シリーズ (両面) のパネルの電圧は 12、20、24 ボルトですが、これは任意の電源用ではありません。 TSM シリーズ (ゼレノグラード製) は、17、19、および 34 ボルトの電圧を生成します。

土星の太陽電池

Telecom-STV (ゼレノグラード)。同社は、TSM シリーズ (電圧: 16.6; 17; 19; 17.5; 30; 31; 34; 36; 38 ボルト) の 30 ～ 250 ワットの電力のソーラーパネルを製造しています。効率は 24 ～ 26 パーセントの範囲であり、悪くありません。柔軟で両面対応のものもあります。

FSM シリーズの太陽電池の出力は 300 ワットです。最大電圧このようなパネルの場合: 18; 19; 24; 30; 36; 37; 38ボルト。

「リャザン ZMKP」（リャザン）。同社の Web サイトでは、効率係数が 12 ～ 70% (比較的低い) の 2 つのモジュールを紹介しています。 28～29ボルトの電圧で200～240ワットの電力。 2 番目のパネルは 105 ～ 145 ワットの電力と 20 ～ 22 ボルトの電圧を生成します。

「ヘベル」（ノヴォチェボクサルスク）。同社は太陽光パネルの生産と建設の両方に従事しています。太陽光発電所。製造されたソーラーパネルの電力は120ワット、出力電圧は100ボルトです。

「土星」（クラスノダール）。同社は宇宙用を含むソーラーパネルを製造しています。静止軌道では、効率 15.5% および 28% のパネルが利用可能です。電力密度 180 および 310 ワットあたり平方メートル（それぞれ）。

「SolarInnTech」（ゼレノグラード）。この会社は、Sunways ブランドの住宅用太陽電池モジュールを製造しています。

パネルは 30 ワットの電力と 18 ボルトの電圧を生成します。費用は2200ルーブルです。動作温度は摂氏マイナス 40 度からプラス 85 度です。

最も高価なパネルの価格は 2 万 3,000 で、195 ワットの電力と 33 ボルトの電圧を生成します。

モデルに応じて、提示されたパネルの係数は 15 パーセントと 20 パーセントです。

ロシアで生産されたバッテリーのレビュー

ロシアではかなり幅広い種類のソーラーパネルが生産されています。宇宙用に製造されるなど、さまざまな目的があります。

このモジュールはかなり広範囲の電圧と電力を生成するため、多くの家庭用電化製品やランプに電力を供給するために使用できます。これでも十分でない場合は、並列または直列に接続して、電力または電圧を増加させることができます。

構造的には、モジュールは片面、両面、フレキシブル、折りたたみ、または薄膜にすることができます。

ロシアで生産される太陽電池は効率が比較的低い。原則として、それは 20% 未満ですが、それ以上のエネルギーでソーラーパネルを製造する企業もあります。高効率。ただし、次のことに注意してください。据え置き版効率はそれほど重要なパラメータではありません。

最悪の効率である 12% と、現在の記録的な効率である 46% を考慮すると、パネルの長さの違いは 2 倍未満になります。工業用バージョンでは、同じ価格で購入できるものでも、ソーラーパネルの効率が少なくとも 17% であれば、長さの寸法が若干異なります。

太陽エネルギー市場

統計によると、太陽エネルギー市場は非常に急速に発展しています。 1990 年以来、太陽電池の生産量は 20 年間で 500 倍に増加しました。予測によれば、2008 年からの 10 年間で太陽電池の生産量は 2.5 倍に増加し、総使用電力は太陽エネルギー 5倍に増えます。

その中で最も強力で、現在最も普及しているのは水力発電所です。記載されているものに加えて、再生可能エネルギーを生産する根本的に異なる方法が開発されています。藻類を使用したエネルギーの生成（ある場所では光、他の場所では電気または水素）、塩水（および場合によっては塩分、または他の場合）の温度差を利用したエネルギーの生成）等々。

ISS のソーラーパネル

宇宙船にはソーラーパネルが使用されています。宇宙でエネルギーを得るのは困難であり、そこでは太陽電池パネルの需要が非常に高い。地球上では、ソーラーパネル (パネルだけではありません) が発電所の建設に使用されます。毎回、彼らはより強力になります。

上で述べたように、次の 2 つのアプローチがあります。太陽エネルギーを直接電気に変換し、太陽エネルギーを最初に熱に変換します。ソーラーパネルは、いわゆるECO住宅や単なる住宅ではかなり一般的な要素です。そこでは屋根の上に置かれます。

また、そのような家では太陽からの熱の蓄積を利用します。外気温が約 0 度の場合、太陽のおかげだけで家の温度は 18 ～ 20 度になると言えば十分でしょう。そしてこれは24時間起こります。

最近では普及してきていますが、照明器具、太陽から充電（ソーラーパネルを使用）。これは（電球）への移行により可能になりました。このような設備は、街路を照らすために都市で使用されています。しかし、そのようなデバイスは日常生活でも使用されています。従来、日常生活では、電卓を充電するために太陽電池が使用されてきました。

さらに、ソーラーパネルを飛行機、自動車、ヨットに設置して、エンジン用の電気を生成したり、追加エネルギーとして使用したりすることもできます。

国の政策も注目に値する。現在どうなっているかは不明ですが、ウクライナでは2,10年に、太陽電池パネルやその他の再生可能資源を使用するエネルギー消費者に給付金を導入することが提案されました。他の国でも同様の政策が推進されています。

太陽エネルギー生産の主要国は、中国、米国、フランス、イタリア、ドイツ、日本です。

ロシアでは、エネルギー生産における水力発電所のシェアは 15 パーセントに達しています。しかし、ロシアの生産に占める他の再生可能エネルギー源の割合は1パーセント未満です。

世界的なソーラーパネルメーカー

中国は過去10年間、シリコンと太陽電池の生産でリーダーであった。しかし、そのシェアはわずかに低下しており、2007 年に世界生産量の 68 パーセントを占めていたとすれば、2014 年にはそのシェアは 58 パーセントに低下しました。

太陽光パネルの生産を考えると、中国に次いで日本、台湾、ドイツが続く。

以下は、太陽電池用シリコンの生産をリードする企業のリストです。

韓国:ダウ・ケミカル・コーポレーション（DCC）。
アメリカ合衆国：グローブ冶金学者。
ブラジル： Cia Brasileira Carbureto de Cal-cio (CBCC)、カマルゴ・コレア・メタイスSA。
ドイツ： Eckart Gmbh and Co.
スペイン： Sdad Espanola de Carburos Metalicos SA。
ノルウェー： Elkem A/S シリコン金属部門。

多くの民家や小さな会社の屋根に注目すると、そこに太陽光パネルが見えます。エネルギー資源の価格が上昇すると、人々は代替エネルギー源を探し始めます。このような状況の中、太陽光パネルの需要は日に日に増加しています。

潜在的な機会

代替エネルギー源の人気が高まっているため、市場のニッチ市場を適時に占有することが賢明です。これを行うには、まずソーラーパネルを製造するための設備を購入する必要があります。ヨーロッパ、米国、CIS諸国と中国の両方で購入できます。

お住まいの地域または製造品を供給できる場所でのこれらの製品の需要に応じて、何に重点を置いて生産するかを決定する必要があります。現在、さまざまな用途向けに設計されたパネルが市場に出回っています。

これらは、ハイキング旅行に持っていく軽量のポータブルオプション、建物や住宅の屋根への設置に適した固定モジュール、または小型発電所として使用される強力なパネルです。

作業ライン

製造施設をお持ちの場合は、ソーラーパネルの製造用の設備の購入を検討できます。また、それらを作成するときは、必要な消耗品コンポーネントを常に十分な量用意しておく必要があることを忘れないでください。

したがって、必要な設備のリストには、パネルの材料をレーザーで正方形に切断し、分類し、積層し、フレームに挿入して接続する機械が含まれます。さらに、製造には特殊な接着剤を混合し、パネルの下とその端のフィルムをカットする機械が必要です。生産では、角度を修正したり、パネルにワイヤーを挿入して成形したりする必要があるテーブルと、それらを動かしたり押したりするように設計されたカートなしで行うことは不可能です。

太陽電池パネルを生産するための各機械は、太陽電池パネルの生産ラインに不可欠なコンポーネントです。したがって、生産用の資材の注文を開始する前に、機器の総コストを計算し、そのような費用を支払う余裕があるかどうかを分析してください。ただし、販売チャネルがあれば、すぐに元が取れることを考慮する価値があります。

製造工程

これまでにソーラーパネルを写真でしか見たことがなく、どのように作られるのかほとんど知らない場合は、ソーラーパネルの製造技術を知っている人を探す方が良いでしょう。一般的にそれについて話す場合、それは多くの段階で構成されているということを知っておく必要があります。

ものづくりは、工房に届いた材料の検査と作業準備から始まります。太陽光発電コンバータ (PVC) は切断および選別された後、特殊な錫メッキ銅バスバーをパネルの接点にはんだ付けするプロセスが行われる装置に供給されます。この後初めて、すべての太陽電池を必要な長さのチェーンに接続するプロセスが始まります。

次のステップは、マトリックスに組み立てられたトランスデューサ、ガラス、2 層のシーリングフィルム、およびパネルの裏面で構成されるサンドイッチ構造を作成することです。この段階で、ソーラーパネルの製造装置がモジュールの回路図を形成し、その動作電圧が即座に決定されます。

組み立てられた構造はチェックされ、ラミネート - シーリングのために送られます。高温。この後初めて、フレームが準備された半完成品に取り付けられ、特別なジャンクションボックスが取り付けられます。

製品テスト

組み立てられた後、各パネルは特別な検査工場に送られるため、市場に出回っている同様の製品の中で欠陥を見つけることはほとんど不可能です。

そこでは、電圧破壊の可能性がチェックされます。この後、それらは分類され、梱包され、販売用に送られます。店頭では、小型のポータブルオプションと家庭用のソーラーパネルの両方を見つけることができます。

これらの種の生産は実質的に変わりません。

もちろん、すべての段階を厳密に遵守できるのは、生産量が多く、従業員の数が十分な大手メーカーだけです。一度に大規模なバッチを作成することで生産コストを削減できるため、新興の小規模メーカーが大手企業と競争することは困難です。

原料は二酸化ケイ素（SiO 2 ）を多く含む珪砂です。酸素を取り除くために多段階の精製が行われます。高温での溶解と化学物質の添加による合成によって生成されます。

成長する結晶。

精製されたシリコンは単なる破片です。構造を規則正しくするには、チョクラルスキー法を使用して結晶を成長させます。それは次のように起こります。シリコンの破片がるつぼの中に置かれ、そこで加熱されて溶けます。シードは、いわば、未来の結晶のサンプルとして、溶解液の中に降ろされます。原子は明確な構造に配置され、シード上で層ごとに成長します。成長プロセスには時間がかかりますが、その結果、大きくて美しく、そして最も重要なことに均質な結晶が得られます。

処理。

この段階は、単結晶の測定、校正、および所望の形状への加工から始まります。実際のところ、るつぼを放置すると、断面丸い形をしているため、さらなる作業にはあまり不便です。したがって、疑似正方形の形状が与えられます。次に、炭化ケイ素懸濁液またはダイヤモンドを含浸させたワイヤーに鋼糸を入れて処理した単結晶を、厚さ 250 ～ 300 ミクロンの板に切断します。それらは洗浄され、欠陥がないか、生成されるエネルギー量がチェックされます。

太陽電池の作成。

シリコンがエネルギーを生成できるようにするために、シリコンにホウ素 (B) とリン (P) が添加されます。このおかげで、リン層は自由電子（n 型側）を受け取り、ホウ素側は電子の欠如を受け取ります。穴（p 型側）。このため、リンとホウ素の間が現れます。 pn接合。光が細胞に当たると、正孔と電子が原子格子から叩き出され、その領域に現れます。電界、それらは突撃の方向に散乱します。外部導体を接続すると、プレートの他の部分の穴を補おうとし、電圧と電流が表示されます。導体がプレートの両面にはんだ付けされるのは、その製造のためです。

モジュールの組み立て。

プレートは最初にチェーンに接続され、次にブロックに接続されます。通常、1 つのプレートの電力は 2 W、電圧は 0.6 V です。セルの数が多いほど、バッテリーはより強力になります。彼らのシリアル接続特定の電圧レベルを与えると、並列により生成される電流の強度が増加します。モジュール全体に必要な電気的パラメータを達成するために、直列および並列接続された要素が結合されます。次に、セルを保護フィルムで覆い、ガラスに転写して長方形の枠に置き、固定します。ジャンクションボックス。完成したモジュールは、電流電圧特性を測定する最終テストを受けます。どれも使える！

人類は、環境をクリーンに保ち、エネルギー生産コストを削減するのに役立つ代替電源への切り替えに努めています。生産は現代の工業的方法です。受信機を含む日光、バッテリー、制御装置、インバーター、および特定の機能のために設計されたその他の装置。

太陽電池は、光線の蓄積が始まる主な要素です。で現代世界業界が提供するものであるため、消費者がパネルを選択する際には多くの落とし穴があります。多数の製品を一つの名前の下に統合します。

シリコン太陽電池

これらの製品は現代の消費者の間で人気があります。その製造はシリコンに基づいています。深層部の埋蔵量は広く、生産量は比較的安価です。シリコン電池は、他の太陽電池と比べて性能レベルが優れています。

要素の種類

次の種類のシリコンが製造されます。

単結晶。
多結晶。
アモルファス。

上記のデバイスの形式は、結晶内でのシリコン原子の配置方法が異なります。要素間の主な違いは、光エネルギー変換の異なる指標であり、最初の2つのタイプではほぼ同じレベルにあり、アモルファスシリコンで作られたデバイスの値を超えています。

今日の業界では、太陽光キャッチャーのいくつかのモデルが提供されています。それらの違いは、ソーラーパネルの製造にどのような設備が使用されるかです。製造技術と出発材料の種類が影響します。

単結晶タイプ

これらの要素は、互いに結合されたシリコンセルで構成されています。科学者チョクラルスキーの方法によれば、完全に純粋なシリコンが生成され、そこから単結晶が作られます。次の工程では、冷凍・硬化した半製品を厚さ250～300ミクロンの板状に切断します。薄い層には電極の金属メッシュが浸透しています。製造コストが高いにもかかわらず、このような要素は変換率が高い (17 ～ 22%) ため、非常に広く使用されています。

多結晶素子の製造

多結晶太陽電池は、溶けたシリコンの塊が徐々に冷却されるという事実から構成されています。製造には高価な設備が必要ないため、シリコンの入手コストが削減されます。多結晶太陽電池蓄電デバイスは、単結晶のものと比較して、効率係数が低くなります (11 ～ 18%)。これは、冷却プロセス中にシリコンの塊が小さな粒状の泡で飽和し、それが光線のさらなる屈折につながるという事実によって説明されます。

アモルファスシリコン素子

材料名からシリコン系に属し、太陽電池の製造はフィルムデバイス技術を用いて行われるため、特殊型に分類されます。製造プロセス中に、結晶はシリコン水素またはシリコンに変わり、その薄い層が基板を覆います。バッテリーの効率値は最も低く、わずか 6% です。これらの要素には、重大な欠点があるにもかかわらず、上記のタイプと並ぶ権利を与える否定できない利点が数多くあります。

光学素子の吸収値は、単結晶および多結晶記憶装置の吸収値よりも 20 倍も高くなります。
もっている最小の厚さ層、わずか 1 ミクロン。
他のタイプとは異なり、曇りの天候は光の変換作業に影響を与えません。
曲げ強度が高いので、難しい場所でも問題なく使用できます。

上記の 3 種類の太陽光発電コンバータは、2 つの特性を持つ材料で作られたハイブリッド製品によって補完されます。このような特性は、アモルファスシリコンに微量元素やナノ粒子が含まれる場合に実現されます。得られる材料は多結晶シリコンに似ていますが、新しい技術指標によって多結晶シリコンとは大きく異なります。

CdTeからフィルム型太陽電池を製造するための原料

材料の選択は、製造コストを削減し、技術的性能を向上させる必要性によって決まります。最も一般的に使用される光吸収材料はテルル化カドミウムです。前世紀の 70 年代には、CdTe は宇宙利用の主な候補と考えられていましたが、現代産業では太陽エネルギーに広く応用されるようになりました。

この物質は蓄積性毒物として分類されているため、その有害性の問題については議論が続いています。科学者による研究により、大気中に流入する有害物質のレベルは許容範囲内であり、環境に害を及ぼさないという事実が確立されています。効率レベルはわずか 11% ですが、このような素子から変換される電気のコストは、シリコン型デバイスよりも 20 ～ 30% 低くなります。

セレン、銅、インジウムで作られた光線アキュムレータ

デバイス内の半導体は銅、セレン、インジウムですが、場合によっては後者をガリウムに置き換えることも可能です。これは、フラット型モニターの製造のためのインジウムの需要が高いことで説明されます。したがって、材料が同様の特性を持っているため、この代替オプションが選択されました。しかし、効率指標に関しては、交換が重要な役割を果たします。ガリウムを使用せずに太陽電池を製造すると、デバイスの効率が 14% 向上します。

ポリマーベースのソーラーコレクター

これらの要素は最近市場に登場したため、若いテクノロジーとして分類されます。有機半導体は光を吸収して光を変換します。電気エネルギー。炭素グループのフラーレン、ポリフェニレン、銅フタロシアニンなどが製造に使用され、その結果、薄く（100 nm）、柔軟なフィルムが得られ、動作時の効率係数は5〜7％になります。価値は小さいですが、フレキシブルソーラーパネルの生産にはいくつかの利点があります。

製造には多額の資金が費やされません。
弾性が最も重要な曲がり角にフレキシブルバッテリーを設置できる機能。
設置が比較的簡単でアクセスしやすい。
フレキシブルバッテリーは提供しません有害な影響環境について。

製造時の化学エッチング

最も高価な太陽電池は、多結晶または単結晶シリコンウェーハです。最大限の効率を得るために、疑似正方形の形状が切断され、同じ形状により、将来のモジュールでプレートをしっかりと詰め込むことができます。切断プロセスの後、損傷した表面の微細な層が表面に残りますが、入射光線の受信を改善するためにエッチングとテクスチャリングを使用して除去されます。

この方法で加工された表面は無秩序に配置された微小ピラミッドであり、その端から光が反射して他の突起の側面に当たります。テクスチャを緩める手順により、マテリアルの反射率が約 25% 減少します。エッチングプロセス中、一連の酸およびアルカリ処理が使用されますが、プレートはその後の処理に耐えられないため、層の厚さを大幅に減らすことは受け入れられません。

太陽電池の半導体

太陽電池製造技術は、固体エレクトロニクスの基本概念が pn 接合であることを前提としています。 n 型の電子伝導性と p 型のホール伝導性を 1 つのプレート内で組み合わせると、接触点に p-n 接合が現れます。主要物性この定義により、バリアとして機能し、電気を一方向に流すことが可能になります。この効果により、太陽電池の適切な動作が可能になります。

リンの拡散の結果、プレートの端に n 型層が形成されます。この層は素子の表面のわずか 0.5 ミクロンの深さに位置します。太陽電池の製造には、光の影響下で発生する反対の符号のキャリアの浅い浸透が含まれます。 pn 接合の影響を受けるゾーンへのそれらの経路は短くなければなりません。そうしないと、それらが出会ったときに電気を生成せずに互いに打ち消し合う可能性があります。

プラズマ化学エッチングの使用

太陽電池の設計には、電流を収集するためのグリッドが設置された前面と、連続接点である背面が含まれます。拡散現象中に、2 つのプレーン間で電気的短絡が発生し、それが端まで伝わります。

短絡を除去するには、プラズマ化学、化学エッチング、または機械的レーザーを使用してこれを行うことができるソーラーパネル用の装置が使用されます。プラズマ化学暴露の方法がよく使用されます。シリコンウェーハを重ね合わせて同時にエッチングを行います。プロセスの結果は、処理時間、製品の組成、材料の正方形のサイズ、イオン流ジェットの方向、およびその他の要因によって異なります。

反射防止膜の塗布

素子表面にテクスチャーを施すことにより、反射を11%まで低減します。これは、光線の 10 分の 1 が表面で反射されるだけで、電気の生成には関与しないことを意味します。このような損失を軽減するために、光パルスが深く浸透するコーティングが素子の前面に適用され、光パルスが後方に反射されません。科学者は、光学法則を考慮して層の組成と厚さを決定し、そのようなコーティングを備えたソーラーパネルの製造と設置により反射が2％に減少します。

前面の接点メタライゼーション

エレメントの表面は吸収するように設計されています。最大の数放射線の場合、寸法と寸法を決定するのはこの要件です。技術仕様メタルメッシュを採用。デザインを選ぶ前面、エンジニアは 2 つの相反する問題を解決しています。光損失の低減は、より多くの場合に発生します。細い線そしてそれらの位置は互いに非常に離れています。グリッドサイズが増加した太陽電池を製造すると、一部の電荷が接触する時間がなく失われるという事実が生じます。

したがって、科学者は各金属の距離と線の太さの値を標準化しました。薄すぎるストリップは、要素の表面にスペースを空けて光線を吸収しますが、多くの電流を伝導しません。現代の手法メタライゼーションのアプリケーションはスクリーン印刷で構成されます。材料としては銀含有ペーストが最も適している。これを使用すると、素子の効率が 15 ～ 17% 向上します。

デバイス背面のメタライゼーション

金属は 2 つのスキームに従ってデバイスの背面に適用され、それぞれが独自の作業を実行します。個々の穴を除いて全面にアルミニウムを連続した薄層で溶射し、穴には接触の役割を果たす銀含有ペーストを充填します。固体アルミニウム層は、結晶格子結合が壊れて失われる可能性のある自由電荷の裏側で一種のミラーデバイスとして機能します。このコーティングにより、ソーラーパネルは 2% より強力に動作します。消費者のレビューによると、そのような要素はより耐久性があり、曇りの天候にあまり依存しません。

ソーラーパネルを自分の手で作る

現在の太陽光発電のコストは非常に高いため、誰もが自宅に太陽光発電を注文して設置できるわけではありません。したがって、多くの職人や職人が自宅でソーラーパネルの生産を習得しています。

フォトセルのセットを購入する自己集合インターネット上のさまざまなサイトで見つけることができます。コストは、使用するプレートの数と電力によって異なります。たとえば、36 枚のプレートを備えた 63 ～ 76 W の低電力キットの価格は 2,350 ～ 2,560 ルーブルです。それぞれ。何らかの理由で生産ラインから排出された稼働品もここで買い取ってくれる。

光電変換素子の種類を選択する際は、多結晶素子の方が単結晶素子よりも曇天に強く、曇天でも効率よく動作しますが、耐用年数が短いという事実を考慮してください。単結晶のものは晴天時の効率が高く、寿命がはるかに長くなります。

家庭でソーラーパネルの生産を組織するには、将来のコンバーターによって電力を供給されるすべてのデバイスの総負荷を計算し、デバイスの電力を決定する必要があります。これにより、パネルの傾斜角度を考慮して光電池の数が決まります。一部の職人は、夏至の高さに応じて、また冬には降雪の厚さに応じて蓄積面の位置を変更する可能性を提供します。

彼らが使用するボディの製造にはさまざまな素材。ほとんどの場合、アルミニウムまたはステンレス鋼のコーナーが取り付けられ、合板、チップボードなどが使用されます。透明な部分は有機ガラスまたは通常のガラスで作られています。すでにはんだ付けされた導体を備えたフォトセルが販売されています。組み立て作業が簡素化されるため、これを購入することをお勧めします。プレートは上下に積み重ねられません。一番下のプレートには微小亀裂が発生する可能性があります。はんだとフラックスがあらかじめ塗布されています。要素を作業側に直接配置してはんだ付けする方が便利です。最後に外板とバスバー（太い導体）を溶接し、「マイナス」と「プラス」を出力します。

作業完了後、パネルはテストされ、密閉されます。外国の職人さんはコンパウンドを使いますが、うちの職人さんにとってはかなり高価です。自家製コンバーターはシリコンで封止されており、裏面はアクリルベースのニスでコーティングされています。

結論として、これを行ったマスターからのレビューは常に肯定的であると言わなければなりません。コンバータの製造と設置にお金を費やすと、家族はすぐにその代金を支払い、フリーエネルギーを使ってお金を節約し始めます。