มนุษยชาติมุ่งมั่นที่จะเปลี่ยนมาใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้าทางเลือกซึ่งจะช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมให้สะอาดและลดต้นทุนการผลิตพลังงาน การผลิตเป็นวิธีอุตสาหกรรมสมัยใหม่ รวมถึงเครื่องรับพลังงานแสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ อุปกรณ์ควบคุม อินเวอร์เตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะ

แบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เป็นองค์ประกอบหลักที่ทำให้เกิดการสะสมของรังสี ในโลกสมัยใหม่ มีข้อผิดพลาดมากมายสำหรับผู้บริโภคในการเลือกแผง เนื่องจากอุตสาหกรรมนำเสนอผลิตภัณฑ์จำนวนมากภายใต้ชื่อเดียว

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอน

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้รับความนิยมในหมู่ผู้บริโภคยุคใหม่ พื้นฐานสำหรับการผลิตคือซิลิคอน ปริมาณสำรองในส่วนลึกแพร่หลายและการผลิตมีราคาไม่แพงนัก เซลล์ซิลิคอนเปรียบเทียบได้ดีกับระดับประสิทธิภาพเมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ

ประเภทขององค์ประกอบ

มีการผลิตซิลิคอนประเภทต่อไปนี้:

• โมโนคริสตัลไลน์;
• โพลีคริสตัลไลน์;
• สัณฐาน

อุปกรณ์รูปแบบต่างๆ ข้างต้นมีความแตกต่างกันในการจัดเรียงอะตอมของซิลิคอนในคริสตัล ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างองค์ประกอบต่างๆ คือตัวบ่งชี้การแปลงพลังงานแสงที่แตกต่างกัน ซึ่งสำหรับสองประเภทแรกนั้นอยู่ในระดับเดียวกันโดยประมาณและเกินค่าสำหรับอุปกรณ์ที่ทำจากซิลิคอนอสัณฐาน

อุตสาหกรรมปัจจุบันมีเครื่องดักจับแสงพลังงานแสงอาทิตย์หลายรุ่น ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคืออุปกรณ์ใดที่ใช้ในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ เทคโนโลยีการผลิตและประเภทของวัสดุเริ่มต้นมีบทบาท

ชนิดโมโนคริสตัลไลน์

องค์ประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยเซลล์ซิลิโคนที่ยึดติดกัน ตามวิธีการของนักวิทยาศาสตร์ Czochralski พบว่าซิลิคอนบริสุทธิ์อย่างแท้จริงถูกสร้างขึ้นจากการผลิตผลึกเดี่ยว กระบวนการต่อไปคือการตัดผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปแช่แข็งและชุบแข็งลงในแผ่นที่มีความหนา 250 ถึง 300 ไมครอน ชั้นบาง ๆ อิ่มตัวด้วยตาข่ายโลหะของอิเล็กโทรด แม้จะมีต้นทุนการผลิตสูง แต่องค์ประกอบดังกล่าวก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีอัตราการแปลงสูง (17-22%)

การผลิตองค์ประกอบโพลีคริสตัลไลน์

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโพลีคริสตัลไลน์ประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่ามวลซิลิคอนหลอมเหลวจะค่อยๆ เย็นลง การผลิตไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง ดังนั้น ต้นทุนในการได้รับซิลิคอนจึงลดลง อุปกรณ์จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบโพลีคริสตัลไลน์มีปัจจัยประสิทธิภาพต่ำกว่า (11-18%) ตรงกันข้ามกับอุปกรณ์แบบโมโนคริสตัลไลน์ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างกระบวนการทำความเย็นมวลซิลิคอนจะอิ่มตัวด้วยฟองละเอียดเล็ก ๆ ซึ่งนำไปสู่การหักเหของรังสีเพิ่มเติม

องค์ประกอบซิลิคอนอสัณฐาน

ผลิตภัณฑ์จัดอยู่ในประเภทพิเศษเนื่องจากเป็นประเภทซิลิคอนมาจากชื่อของวัสดุที่ใช้และการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ดำเนินการโดยใช้เทคโนโลยีอุปกรณ์ฟิล์ม ในระหว่างกระบวนการผลิต คริสตัลจะปล่อยซิลิคอนไฮโดรเจนหรือซิลิโคนออกมา ซึ่งเป็นชั้นบางๆ ที่ปกคลุมพื้นผิว แบตเตอรี่มีค่าประสิทธิภาพต่ำสุด ลดลงเหลือเพียง 6% องค์ประกอบแม้จะมีข้อบกพร่องที่สำคัญ แต่ก็มีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้หลายประการซึ่งทำให้พวกเขามีสิทธิ์ยืนเคียงข้างประเภทที่กล่าวมาข้างต้น:

• ค่าการดูดกลืนแสงของเลนส์สูงกว่าอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบ monocrystalline และ polycrystalline ถึงสองเท่า
• มีความหนาของชั้นขั้นต่ำเพียง 1 ไมครอน
• สภาพอากาศที่มีเมฆมากไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของการแปลงแสงซึ่งแตกต่างจากประเภทอื่น
• เนื่องจากมีความแข็งแรงรับแรงดัดงอสูง จึงสามารถใช้งานได้ในสถานที่ที่ยากลำบากโดยไม่มีปัญหา

ตัวแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งสามประเภทที่อธิบายไว้ข้างต้นได้รับการเสริมด้วยผลิตภัณฑ์ไฮบริดที่ทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติสองประการ ลักษณะดังกล่าวจะเกิดขึ้นได้หากธาตุรองหรืออนุภาคนาโนรวมอยู่ในซิลิคอนอสัณฐาน วัสดุที่ได้นั้นคล้ายกับซิลิกอนโพลีคริสตัลไลน์ แต่มีความแตกต่างในทางที่ดีจากตัวชี้วัดทางเทคนิคใหม่

วัตถุดิบในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดฟิล์มจาก CdTe

การเลือกใช้วัสดุถูกกำหนดโดยความจำเป็นในการลดต้นทุนการผลิตและปรับปรุงลักษณะการทำงาน วัสดุดูดซับแสงที่ใช้กันมากที่สุดคือแคดเมียมเทลลูไรด์ ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา CdTe ถือเป็นคู่แข่งหลักในการใช้พื้นที่ ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ พบว่ามีการใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างกว้างขวาง

สารนี้จัดว่าเป็นพิษสะสม ดังนั้นจึงมีการถกเถียงกันในประเด็นความเป็นอันตรายของสารนี้ต่อไป การวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ได้กำหนดความจริงที่ว่าระดับของสารอันตรายที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศนั้นเป็นที่ยอมรับและไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม ระดับประสิทธิภาพเพียง 11% แต่ค่าไฟฟ้าที่แปลงแล้วจากองค์ประกอบดังกล่าวต่ำกว่าอุปกรณ์ประเภทซิลิคอน 20-30%

ตัวสะสมรังสีทำจากซีลีเนียม ทองแดง และอินเดียม

เซมิคอนดักเตอร์ในอุปกรณ์ ได้แก่ ทองแดง ซีลีเนียม และอินเดียม บางครั้งอาจเป็นไปได้ที่จะแทนที่อันหลังด้วยแกลเลียม สิ่งนี้อธิบายได้จากความต้องการอินเดียมสำหรับการผลิตจอแบนที่มีความต้องการสูง ดังนั้นจึงเลือกตัวเลือกการทดแทนนี้เนื่องจากวัสดุมีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่สำหรับตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ การเปลี่ยนทดแทนมีบทบาทสำคัญ การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่ไม่มีแกลเลียมจะเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ถึง 14%

ตัวสะสมพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้โพลีเมอร์

องค์ประกอบเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทเทคโนโลยีใหม่เนื่องจากเพิ่งปรากฏในตลาด เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ดูดซับแสงเพื่อแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า ฟูลเลอรีนของกลุ่มคาร์บอน, โพลีฟีนลีน, คอปเปอร์พทาโลไซยานีน ฯลฯ ถูกนำมาใช้ในการผลิต เป็นผลให้ได้ฟิล์มบาง (100 นาโนเมตร) และยืดหยุ่นได้ซึ่งในการทำงานให้ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ 5-7% มูลค่ามีน้อย แต่การผลิตแผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่นมีข้อดีหลายประการ:

• ไม่ได้ใช้เงินจำนวนมากในการผลิต
• ความสามารถในการติดตั้งแบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นในส่วนโค้งซึ่งความยืดหยุ่นมีความสำคัญเป็นอันดับแรก
• เปรียบเทียบความสะดวกและการเข้าถึงการติดตั้ง
• แบตเตอรี่แบบยืดหยุ่นไม่มีผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

การกัดด้วยสารเคมีระหว่างการผลิต

เซลล์แสงอาทิตย์ที่มีราคาแพงที่สุดคือเวเฟอร์ซิลิคอนแบบหลายคริสตัลไลน์หรือโมโนคริสตัลไลน์ เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด รูปทรงสี่เหลี่ยมหลอกจะถูกตัดออก รูปร่างเดียวกันช่วยให้สามารถบรรจุแผ่นอย่างแน่นหนาในโมดูลในอนาคต หลังจากกระบวนการตัด ชั้นพื้นผิวที่เสียหายด้วยกล้องจุลทรรศน์จะยังคงอยู่บนพื้นผิว ซึ่งจะถูกกำจัดออกโดยใช้การกัดและการปรับพื้นผิวเพื่อปรับปรุงการรับรังสีที่ตกกระทบ

พื้นผิวที่ประมวลผลในลักษณะนี้เป็นไมโครปิรามิดที่อยู่อย่างวุ่นวาย ซึ่งสะท้อนจากขอบซึ่งแสงตกกระทบกับพื้นผิวด้านข้างของส่วนที่ยื่นออกมาอื่นๆ ขั้นตอนการคลายพื้นผิวจะช่วยลดการสะท้อนแสงของวัสดุได้ประมาณ 25% ในระหว่างกระบวนการแกะสลัก จะใช้การบำบัดด้วยกรดและด่างหลายชุด แต่เป็นที่ยอมรับไม่ได้ที่จะลดความหนาของชั้นลงอย่างมาก เนื่องจากแผ่นไม่สามารถทนต่อการบำบัดต่อไปนี้ได้

สารกึ่งตัวนำในเซลล์แสงอาทิตย์

เทคโนโลยีการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์สันนิษฐานว่าแนวคิดพื้นฐานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตตคือจุดเชื่อมต่อ p-n หากคุณรวมค่าการนำไฟฟ้าแบบอิเล็กทรอนิกส์ชนิด n และค่าการนำไฟฟ้าของรูชนิด p ไว้ในแผ่นเดียว จุดเชื่อมต่อ p-n จะปรากฏขึ้นที่จุดที่สัมผัสกัน คุณสมบัติทางกายภาพหลักของคำจำกัดความนี้คือความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางและส่งกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียว ผลกระทบนี้เองที่ช่วยให้เซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้อย่างถูกต้อง

จากผลของการแพร่กระจายของฟอสฟอรัส ชั้น n-type จะเกิดขึ้นที่ปลายแผ่น ซึ่งอยู่ที่พื้นผิวขององค์ประกอบที่ความลึกเพียง 0.5 ไมครอน การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับการเจาะทะลุของพาหะของสัญญาณตรงข้ามซึ่งเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสง เส้นทางไปยังเขตอิทธิพลของทางแยก pn จะต้องสั้น ไม่เช่นนั้นพวกเขาจะตัดกันเมื่อพบกัน โดยไม่ต้องผลิตไฟฟ้าแต่อย่างใด

การใช้การกัดด้วยพลาสมาเคมี

การออกแบบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ประกอบด้วยพื้นผิวด้านหน้าพร้อมตะแกรงติดตั้งสำหรับรวบรวมกระแสไฟ และด้านหลังที่เป็นหน้าสัมผัสต่อเนื่อง ในระหว่างปรากฏการณ์การแพร่กระจาย ไฟฟ้าลัดวงจรจะเกิดขึ้นระหว่างระนาบสองระนาบและส่งต่อไปยังจุดสิ้นสุด

ในการถอดไฟฟ้าลัดวงจร มีการใช้อุปกรณ์สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งช่วยให้สามารถทำได้โดยใช้พลาสมาเคมี การกัดด้วยสารเคมี หรือโดยกลไก เลเซอร์ มักใช้วิธีการสัมผัสพลาสมาเคมี การแกะสลักจะดำเนินการพร้อมกันบนกองเวเฟอร์ซิลิคอนที่ซ้อนกัน ผลลัพธ์ของกระบวนการขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการบำบัด องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ ขนาดของสี่เหลี่ยมจัตุรัสของวัสดุ ทิศทางของกระแสการไหลของไอออน และปัจจัยอื่นๆ

การใช้สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อน

เมื่อใช้พื้นผิวกับพื้นผิวขององค์ประกอบ การสะท้อนจะลดลงเหลือ 11% ซึ่งหมายความว่ารังสีหนึ่งในสิบนั้นสะท้อนจากพื้นผิวเพียงอย่างเดียวและไม่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของกระแสไฟฟ้า เพื่อลดการสูญเสียดังกล่าว จึงได้มีการเคลือบด้วยพัลส์แสงที่เจาะลึกที่ด้านหน้าขององค์ประกอบ ซึ่งจะไม่สะท้อนกลับ นักวิทยาศาสตร์โดยคำนึงถึงกฎของทัศนศาสตร์จะกำหนดองค์ประกอบและความหนาของชั้นดังนั้นการผลิตและการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ที่มีการเคลือบดังกล่าวจะลดการสะท้อนลงเหลือ 2%

หน้าสัมผัสของการเคลือบโลหะที่ด้านหน้า

พื้นผิวขององค์ประกอบได้รับการออกแบบให้ดูดซับรังสีได้มากที่สุดซึ่งเป็นข้อกำหนดที่กำหนดขนาดและลักษณะทางเทคนิคของตาข่ายโลหะที่ใช้ เมื่อเลือกการออกแบบใบหน้า วิศวกรกำลังจัดการกับปัญหาสองประการที่ขัดแย้งกัน การสูญเสียทางแสงที่ลดลงเกิดขึ้นกับเส้นที่บางกว่าและตำแหน่งของมันอยู่ห่างจากกันมากขึ้น การผลิตแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดกริดเพิ่มขึ้นทำให้ค่าใช้จ่ายบางส่วนไม่มีเวลาในการติดต่อและสูญหายไป

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงได้กำหนดค่าระยะห่างและความหนาของเส้นของโลหะแต่ละชนิดให้เป็นมาตรฐาน แถบที่มีพื้นที่เปิดโล่งบางเกินไปบนพื้นผิวขององค์ประกอบที่จะดูดซับรังสี แต่ไม่นำกระแสไฟแรง วิธีการสมัยใหม่ในการใช้การเคลือบโลหะประกอบด้วยการพิมพ์สกรีน ในฐานะที่เป็นวัสดุ ส่วนผสมที่มีส่วนผสมของเงินจึงเหมาะสมที่สุด เนื่องจากการใช้งานประสิทธิภาพขององค์ประกอบจึงเพิ่มขึ้น 15-17%

การเคลือบโลหะที่ด้านหลังของอุปกรณ์

โลหะถูกนำไปใช้กับด้านหลังของอุปกรณ์ตามสองรูปแบบซึ่งแต่ละรูปแบบทำงานของตัวเอง อลูมิเนียมถูกพ่นเป็นชั้นบางๆ อย่างต่อเนื่องทั่วทั้งพื้นผิว ยกเว้นแต่ละรู และรูนั้นจะถูกเติมด้วยส่วนผสมของเงินซึ่งมีบทบาทในการติดต่อ ชั้นอะลูมิเนียมแข็งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กระจกชนิดหนึ่งที่ด้านหลังโดยไม่มีค่าใช้จ่าย ซึ่งอาจสูญหายไปจากพันธะโครงตาข่ายที่แตกหักได้ ด้วยการเคลือบนี้ แผงโซลาร์เซลล์จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น 2% ความคิดเห็นของผู้บริโภคกล่าวว่าองค์ประกอบดังกล่าวมีความคงทนมากกว่าและไม่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศที่มีเมฆมาก

ทำแผงโซลาร์เซลล์ด้วยมือของคุณเอง

ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถสั่งซื้อและติดตั้งแหล่งพลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้านได้ เนื่องจากต้นทุนในปัจจุบันค่อนข้างสูง ดังนั้นช่างฝีมือและช่างฝีมือจำนวนมากจึงเชี่ยวชาญการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่บ้าน

คุณสามารถซื้อชุดตาแมวสำหรับประกอบเองได้ทางอินเทอร์เน็ตที่ไซต์ต่างๆ ค่าใช้จ่ายขึ้นอยู่กับจำนวนแผ่นที่ใช้และกำลังไฟ ตัวอย่างเช่นชุดอุปกรณ์พลังงานต่ำตั้งแต่ 63 ถึง 76 W พร้อมเพลต 36 แผ่นราคา 2,350-2,560 รูเบิล ตามลำดับ ที่นี่พวกเขายังซื้อสินค้าทำงานที่ถูกปฏิเสธจากสายการผลิตด้วยเหตุผลบางประการอีกด้วย

เมื่อเลือกประเภทของตัวแปลงตาแมว ให้คำนึงถึงความจริงที่ว่าองค์ประกอบโพลีคริสตัลไลน์มีความทนทานต่อสภาพอากาศที่มีเมฆมากและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพอากาศที่มีเมฆมากกว่าองค์ประกอบโมโนคริสตัลไลน์ แต่มีอายุการใช้งานสั้นกว่า โมโนคริสตัลไลน์จะมีประสิทธิภาพสูงกว่าในสภาพอากาศที่มีแดดจ้า และจะมีอายุการใช้งานนานกว่ามาก

ในการจัดระเบียบการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่บ้านคุณต้องคำนวณโหลดรวมของอุปกรณ์ทั้งหมดที่จะใช้พลังงานจากตัวแปลงในอนาคตและกำหนดกำลังของอุปกรณ์ สิ่งนี้จะกำหนดจำนวนโฟโต้เซลล์โดยคำนึงถึงมุมเอียงของแผง ช่างฝีมือบางคนมีความเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนตำแหน่งของระนาบการสะสมขึ้นอยู่กับความสูงของครีษมายันและในฤดูหนาว - ตามความหนาของหิมะที่ตกลงมา

มีการใช้วัสดุต่าง ๆ เพื่อสร้างร่างกาย ส่วนใหญ่มักจะติดตั้งมุมอลูมิเนียมหรือสแตนเลสไม้อัดแผ่นไม้อัด ฯลฯ ส่วนโปร่งใสทำจากแก้วออร์แกนิกหรือธรรมดา มีตาแมวลดราคาพร้อมตัวนำบัดกรีแล้ว ควรซื้อสิ่งเหล่านี้เนื่องจากงานประกอบจะง่ายขึ้น จานจะไม่วางซ้อนกัน - แผ่นด้านล่างสามารถเกิดรอยแตกขนาดเล็กได้ มีการบัดกรีและฟลักซ์ไว้ล่วงหน้า จะสะดวกกว่าในการประสานองค์ประกอบโดยวางไว้ที่ด้านการทำงานโดยตรง ในตอนท้ายแผ่นด้านนอกจะถูกเชื่อมเข้ากับบัสบาร์ (ตัวนำที่กว้างขึ้น) หลังจากนั้นจะมีเอาต์พุต "ลบ" และ "บวก"

หลังจากงานเสร็จสิ้น แผงจะถูกทดสอบและปิดผนึก ช่างฝีมือชาวต่างชาติใช้สารประกอบนี้ แต่สำหรับช่างฝีมือของเรามีราคาค่อนข้างแพง คอนเวอร์เตอร์แบบโฮมเมดถูกปิดผนึกด้วยซิลิโคนและด้านหลังเคลือบด้วยวานิชแบบอะคริลิก

โดยสรุปก็ควรจะกล่าวว่าคำวิจารณ์จากอาจารย์ที่ทำสิ่งนี้มักจะเป็นบวกเสมอ เมื่อใช้จ่ายเงินในการผลิตและติดตั้งตัวแปลงแล้ว ครอบครัวก็จะจ่ายเงินอย่างรวดเร็วและเริ่มประหยัดเงินโดยใช้พลังงานฟรี

ต้นฉบับนำมาจาก พลังงานแสงอาทิตย์_ด้านหน้า c การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่ได้เป็น "สีเขียว" เลย

เอสเอฟ: การพูดคุยเกี่ยวกับอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมหรือความปลอดภัยของการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ในระดับ "ได้ยิน" และ "ผู้เชี่ยวชาญบอกฉัน" ก็เพียงพอแล้ว ฉันจึงดีใจที่ได้อ่านข้อความนี้:

ภาพถ่าย: “Imaginachina/Corbis”
การควบคุมคุณภาพในองค์กรของจีน

การผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ไม่ถือเป็น “สีเขียว” อย่างที่หลายๆ คนคิด

แผงโซลาร์เซลล์ที่ส่องแสงระยิบระยับในดวงอาทิตย์เป็นสัญลักษณ์ของคนสีเขียวทุกคน แต่การผลิตไฟฟ้าด้วยแผงโซลาร์เซลล์นั้นดีต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลจริงหรือ? หลายๆ เหตุการณ์ มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสัญลักษณ์ "สีเขียว" ที่ส่องแสงเหล่านี้ และปรากฎว่าเวลาที่ใช้ในการชดเชยพลังงานและก๊าซเรือนกระจกที่ใช้ไปและปล่อยออกมาในการผลิตแผงจะแตกต่างกันไปตามเทคโนโลยีและภูมิศาสตร์

นี่เป็นข่าวร้าย ข่าวดีก็คือว่าอุตสาหกรรมนี้สามารถกำจัดผลข้างเคียงที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย ส่วนหนึ่งเป็นไปได้เนื่องจากตั้งแต่ปี 2008 การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้ย้ายจากยุโรป ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกาไปยังจีน มาเลเซีย ฟิลิปปินส์ และไต้หวัน ปัจจุบัน แผงเซลล์แสงอาทิตย์เกือบครึ่งหนึ่งของโลกผลิตในจีน ด้วยเหตุนี้ แม้ว่าประวัติโดยรวมของอุตสาหกรรมจะดี แต่ประเทศที่ผลิตสินค้าจำนวนมากในปัจจุบันมีแนวโน้มที่จะกังวลน้อยที่สุดเกี่ยวกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมและพนักงานในการผลิต

เพื่อให้เข้าใจได้อย่างชัดเจนว่าปัญหาคืออะไรและจะแก้ไขได้อย่างไร คุณจำเป็นต้องรู้บางอย่างเกี่ยวกับวิธีการสร้างแผงเซลล์แสงอาทิตย์ แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์สามารถผลิตได้ผ่านเทคโนโลยีที่หลากหลาย แต่ในปัจจุบันเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยควอตซ์ ซึ่งเป็นรูปแบบซิลิกา (ซิลิคอนไดออกไซด์) ที่พบมากที่สุด ซึ่งถูกแปรรูปเป็นซิลิคอน เมื่อมาถึงจุดนี้ ปัญหาแรกเกิดขึ้น: ควอตซ์ถูกสกัดจากเหมือง ซึ่งคนงานเหมืองมีความเสี่ยงที่จะเกิดโรคซิลิโคซิสในปอด

เมื่อแปรรูปครั้งแรก ควอตซ์จะถูกแปลงเป็นซิลิคอนทางโลหะวิทยา ซึ่งเป็นสารที่ใช้เป็นหลักในการชุบแข็งเหล็กและโลหะอื่นๆ สิ่งนี้เกิดขึ้นในเตาอบขนาดยักษ์และต้องใช้พลังงานมากในการทำให้ร้อน (รายละเอียดด้านล่าง) โชคดีที่ในขั้นตอนนี้ การปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไม่สามารถเป็นอันตรายต่อผู้คนที่ทำงานในโรงงานดังกล่าวหรือตั้งอยู่ใกล้โรงงานได้

ขั้นตอนต่อไปคือการประมวลผลซิลิคอนโลหะวิทยาให้เป็นโพลีซิลิคอนที่บริสุทธิ์ยิ่งขึ้น กระบวนการนี้ทำให้เกิดซิลิคอนเตตระคลอไรด์ซึ่งเป็นสารประกอบซิลิกอนที่มีพิษสูง กระบวนการทำให้บริสุทธิ์เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยากรดไฮโดรคลอริกกับซิลิคอนโลหะเพื่อผลิตไตรคลอโรซิเลน จากนั้นไตรคลอโรไซเลนจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อผลิตโพลีซิลิคอนพร้อมกับซิลิคอนเตตระคลอไรด์เหลว ซึ่งเป็นเตตระคลอไรด์สามหรือสี่ตันต่อโพลีซิลิคอนทุกตัน

ผู้ผลิตส่วนใหญ่รีไซเคิลของเสียนี้เพื่อผลิตโพลีซิลิคอนมากขึ้น การทำซิลิคอนจากซิลิคอนเตตระคลอไรด์ต้องใช้พลังงานน้อยกว่าการผลิตจากซิลิคอนไดออกไซด์ดิบ ดังนั้นการรีไซเคิลของเสียนี้จึงช่วยประหยัดเงินของผู้ผลิตได้ แต่อุปกรณ์ดังกล่าวอาจมีราคาหลายสิบล้านดอลลาร์ ดังนั้นผลพลอยได้จึงมักถูกโยนทิ้งไป เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะป้องกัน กรดไฮโดรคลอริกและควันที่เป็นอันตรายจะถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม

เมื่ออุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์มีขนาดเล็กลง ผู้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ได้ซื้อซิลิคอนจากผู้ผลิตไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งปฏิเสธซิลิคอนเนื่องจากมีความบริสุทธิ์ไม่เพียงพอ แต่การเติบโตอย่างรวดเร็วของพลังงานแสงอาทิตย์ต้องการซิลิคอนมากขึ้น และการผลิตโพลีซิลิคอนจำนวนมากถูกสร้างขึ้นในประเทศจีน ในเวลานั้นมีเพียงไม่กี่ประเทศที่มีกฎระเบียบที่เข้มงวดซึ่งกำหนดให้มีการจัดเก็บและกำจัดซิลิคอนเตตราคลอไรด์ และจีนก็ไม่มีข้อยกเว้น ผู้สื่อข่าวของวอชิงตันโพสต์ค้นพบ

- ผลิตแผงโซลาร์เซลล์แบตเตอรี่ดังกล่าวจะเป็นที่ต้องการเสมอเนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์ไม่มีวันหมดและซิลิคอนซึ่งใช้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์เป็นหลักนั้นเป็นสารที่พบได้ทั่วไป

ข้อเสียประการเดียวของแนวคิดทางธุรกิจนี้คือความล้าหลังของกระบวนการทางเทคโนโลยี การผลิตแผงโซลาร์เซลล์ซึ่งยังไม่สามารถลดต้นทุนของแบตเตอรี่ได้
การผลิตแผงโซลาร์เซลล์จำเป็นต้องมีวัตถุดิบหลัก - ทรายควอทซ์ซึ่งมีซิลิคอนไดออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูงและง่ายต่อการแปรรูป

นอกจากนี้ยังใช้เทคโนโลยีการผลิตของตัวเองขึ้นอยู่กับประเภทของซิลิคอน: อสัณฐาน, โมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์ เพื่อให้ได้ซิลิคอนผลึกเดี่ยวที่มีโครงสร้างผลึกสม่ำเสมอ จะต้องปลูกโดยใช้ผลึกเดี่ยวแบบเมล็ด ในเตาอบแบบพิเศษหมุนในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง

ในการผลิตโพลีคริสตัลไลน์ซิลิกอนใช้เทคโนโลยีที่มีราคาถูกกว่าซึ่งมีโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอ เพื่อให้ได้ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ จะมีการสะสมไอ ซึ่งทำให้โมเลกุลแข็งตัวอย่างอิสระและสุ่ม

แบตเตอรี่ที่ผลิตขึ้นจากซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์มีราคาค่อนข้างต่ำ
จากนั้นแผ่นซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่ได้จะถูกตัดแต่งให้เป็นรูปทรงสี่เหลี่ยม ถัดไป ใช้แผ่นเพชรเพื่อตัดซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์รูปทรงสี่เหลี่ยมให้เป็นแผ่นบางๆ ที่มีความหนา 0.2 ถึง 0.4 มม.

จากนั้นจึงทำความสะอาด กลึง ขัด และทำความสะอาดอย่างระมัดระวัง จากนั้นจึงทำการทดสอบเวเฟอร์ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ จากนั้น เวเฟอร์ซิลิคอนจะเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างองค์ประกอบของเซลล์แสงอาทิตย์ จากนั้นจึงเคลือบป้องกันด้วยกระจกที่แข็งแรงบนพื้นผิวของชิ้นส่วนซิลิกอนของแบตเตอรี่เพื่อป้องกัน
ผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อม ถัดไปพื้นผิวจะถูกทำให้เป็นโลหะจากนั้นจึงเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนด้วยลามิเนตพิเศษ

เพื่อให้บรรลุถึงพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่ต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระดับแรงดันและกระแส องค์ประกอบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์จะรวมกันเป็นอนุกรม กระบวนการนี้เกิดขึ้นตามเทคโนโลยีฟิล์มแก้วซึ่งรวมอยู่ในแผนธุรกิจการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ ฟิล์มจะถูกติดไว้ที่ด้านหลังของโครงสร้างแผ่นเวเฟอร์ของเซลล์แสงอาทิตย์ จากนั้นขอบของฟิล์มจะถูกปิดผนึก เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของเซลล์แสงอาทิตย์

ภายใต้อิทธิพลของพลังงานแสงอาทิตย์ กระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยองค์ประกอบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของแผงโซลาร์เซลล์ จากนั้นกระแสจะสะสมและสามารถนำไปใช้จ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ได้แล้ว

วิธีทำแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ - วิดีโอ:

อย่างไรก็ตามสามารถสั่งซื้อเซลล์แสงอาทิตย์ได้จากการประมูลออนไลน์ที่มีชื่อเสียง

วัตถุดิบที่ใช้คือทรายควอทซ์ซึ่งมีปริมาณซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO 2) สูง ต้องผ่านการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอนเพื่อกำจัดออกซิเจน เกิดขึ้นจากการหลอมและสังเคราะห์ที่อุณหภูมิสูงด้วยการเติมสารเคมี

หากคุณให้ความสนใจกับหลังคาของบ้านส่วนตัวหรือบริษัทขนาดเล็กหลายแห่ง คุณจะเห็นแผงโซลาร์เซลล์ที่นั่น ราคาพลังงานที่สูงขึ้นส่งผลให้ผู้คนเริ่มมองหาแหล่งพลังงานอื่น ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ความต้องการแผงโซลาร์เซลล์ก็เพิ่มขึ้นทุกวัน

โอกาสที่เป็นไปได้

ด้วยความนิยมที่เพิ่มขึ้นของแหล่งพลังงานทดแทน จึงแนะนำให้ครอบครองตลาดเฉพาะกลุ่มให้ทันเวลา ในการดำเนินการนี้ คุณต้องซื้ออุปกรณ์สำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ก่อน สามารถซื้อได้ทั้งในยุโรป สหรัฐอเมริกา และ CIS และในจีน

ขึ้นอยู่กับความต้องการผลิตภัณฑ์เหล่านี้ในภูมิภาคของคุณหรือในสถานที่ที่คุณสามารถจัดหาสินค้าที่ผลิตได้ คุณจะต้องตัดสินใจว่าการผลิตของคุณจะเน้นไปที่อะไร ขณะนี้ในตลาดคุณจะพบแผงที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานต่างๆ

สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตัวเลือกแบบพกพาน้ำหนักเบาที่คุณพกติดตัวไปเดินป่า โมดูลแบบอยู่กับที่ซึ่งเหมาะสำหรับติดตั้งบนหลังคาอาคารและอาคารที่พักอาศัย หรือแผงทรงพลังที่ใช้เป็นโรงไฟฟ้าขนาดเล็ก

สายการทำงาน

หากคุณมีโรงงานผลิต คุณก็อาจนึกถึงการซื้ออุปกรณ์สำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ได้ นอกจากนี้อย่าลืมว่าเมื่อทำคุณควรมีส่วนประกอบสิ้นเปลืองที่จำเป็นในปริมาณที่เพียงพอเสมอ

ดังนั้นรายการอุปกรณ์ที่จำเป็น ได้แก่ เครื่องจักรที่ใช้เลเซอร์ตัดวัสดุสำหรับแผงเป็นสี่เหลี่ยม จัดเรียง เคลือบมัน ใส่ลงในเฟรม และเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ การผลิตต้องใช้เครื่องจักรที่ผสมกาวพิเศษ ตัดฟิล์มใต้แผงและขอบ เป็นไปไม่ได้ที่จะทำโดยไม่มีโต๊ะซึ่งจำเป็นต้องปรับมุมสอดสายไฟเข้าไปในแผงแล้วจัดรูปร่างและรถเข็นที่ออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายและกด

เครื่องจักรสำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์แต่ละเครื่องถือเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในสายการผลิต ดังนั้นก่อนที่คุณจะเริ่มสั่งซื้อวัสดุสำหรับการผลิต ให้คำนวณต้นทุนรวมของอุปกรณ์และวิเคราะห์ว่าคุณสามารถจ่ายค่าใช้จ่ายดังกล่าวได้หรือไม่ จริงอยู่ที่ว่าหากมีช่องทางการขายก็จ่ายเองค่อนข้างเร็ว

กระบวนการผลิต

หากคุณเคยเห็นแต่แผงโซลาร์เซลล์ในภาพมาก่อนและไม่ค่อยรู้ว่าแผงโซลาร์เซลล์ถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร ต้องหาคนที่รู้เทคโนโลยีในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์จะดีกว่า หากเราพูดถึงมันโดยทั่วไป คุณจำเป็นต้องรู้ว่ามันประกอบด้วยหลายขั้นตอน

การผลิตเริ่มต้นด้วยการตรวจสอบและเตรียมงานวัสดุที่ได้รับในโรงงาน หลังจากการตัดและคัดแยกตัวแปลงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PVC) แล้ว พวกมันจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ที่มีกระบวนการบัดกรีบัสบาร์ทองแดงกระป๋องพิเศษไปยังหน้าสัมผัสของแผง หลังจากนั้นเท่านั้น กระบวนการเชื่อมต่อเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดเข้ากับสายโซ่ตามความยาวที่ต้องการจึงเริ่มต้นขึ้น

ขั้นตอนต่อไปคือการสร้างแซนวิช ซึ่งประกอบด้วยทรานสดิวเซอร์ที่ประกอบเป็นเมทริกซ์ แก้ว ฟิล์มปิดผนึกสองชั้น และด้านหลังของแผง ในขั้นตอนนี้อุปกรณ์สำหรับการผลิตแผงโซลาร์เซลล์จะสร้างแผนภาพวงจรของโมดูลและกำหนดแรงดันไฟฟ้าในการดำเนินงานทันที

โครงสร้างที่ประกอบได้รับการตรวจสอบและส่งไปเคลือบ - ปิดผนึกซึ่งเกิดขึ้นภายใต้แรงกดดันที่อุณหภูมิสูง หลังจากนี้เฟรมจะติดกับผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปที่เตรียมไว้และติดตั้งกล่องแยกพิเศษ

การทดสอบผลิตภัณฑ์

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในตลาด เพราะหลังจากการประกอบ แต่ละแผงจะไปที่เวิร์กช็อปการทดสอบพิเศษ

ที่นั่นมีการตรวจสอบความเป็นไปได้ที่แรงดันไฟฟ้าจะพัง หลังจากนั้นจะมีการคัดแยก บรรจุ และส่งขาย ในร้านค้าคุณจะพบทั้งตัวเลือกพกพาขนาดเล็กและแผงโซลาร์เซลล์สำหรับใช้ในบ้าน

การผลิตสายพันธุ์เหล่านี้แทบไม่แตกต่างกันเลย

แน่นอนว่ามีเพียงผู้ผลิตรายใหญ่ที่มีปริมาณการผลิตมากและมีพนักงานเพียงพอเท่านั้นที่สามารถปฏิบัติตามทุกขั้นตอนอย่างเคร่งครัด เป็นเรื่องยากสำหรับผู้ผลิตรายย่อยรายใหม่ที่จะแข่งขันกับยักษ์ใหญ่ เนื่องจากการสร้างแบทช์ขนาดใหญ่เพียงครั้งเดียวทำให้พวกเขาสามารถลดต้นทุนการผลิตได้