El panel solar es un Sistema de energía solar que convierte la radiación solar en energía eléctrica directa o indirectamente a través del efecto fotoeléctrico o el efecto fotoquímico absorbiendo la luz solar. El material principal de la mayoría de los paneles solares es "Silicio". Sin embargo, debido al elevado coste de producción, se utiliza ampliamente con ciertas limitaciones.
En comparación con las baterías ordinarias y las baterías recargables, las células solares pertenecen a productos verdes más amigables con el medio ambiente, es decir, energía solar.
Material de los paneles solares:
En la actualidad, los materiales de silicio cristalino para paneles solares (incluidos polisilicones y silicio monocristalino) son los materiales fotovoltaicos más importantes, con una cuota de mercado de más del 90%. Además, seguirán siendo el material principal de las células solares durante un largo período de tiempo en el futuro.
La tecnología de producción del material de Polysilicon para paneles solares ha estado en manos de 10 fábricas de 7 compañías en 3 países, como Estados Unidos, Japón y Alemania, formando una situación de bloqueo de tecnología y monopolio del mercado.
La demanda de polisilicio proviene principalmente de semiconductores y células de energía solar.
Según los diferentes requisitos de pureza, se divide en nivel de electrones y nivel de energía solar.
Con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica, la tasa de crecimiento de las células solares ' La demanda de polisilicio es mayor que la del polisilicio semiconductor. Se espera que la demanda de polisilicio solar supere la de polisilicio de grado electrónico para 2008.
En 1994, la producción total de células solares en el mundo era sólo de 69 MW. En 2004, era de casi 1.200 MW, un aumento de 17 veces en sólo 10 años.
Los expertos predicen que la industria solar fotovoltaica superará la energía nuclear como una de las fuentes de energía básicas más importantes en la primera mitad del siglo XXI.
La célula solar de silicio monocristalino es una de las células solares de más rápido desarrollo. Su estructura y tecnología de producción han sido finalizadas. Los productos han sido ampliamente utilizados en el espacio y la tierra.
Las células solares están fabricadas a partir de varillas de silicio monocristalino de alta pureza.
Para reducir el costo de producción, la aplicación superficial de las células solares y otro nivel de energía solar de la varilla de silicio monocristalina, el índice de rendimiento del material se ha relajado.
Algunos también pueden usar el procesamiento del dispositivo semiconductor de la cabeza y el material de la cola y el material de silicio monocristalino de desechos, a través del complejo tirón en la varilla de silicio monocristalina dedicada por células solares.
Cortar la varilla de silicio monocristalino en trozos, generalmente de unos 0,3 mm de espesor.
Después de pulir, moler, limpiar y otros procesos, las obleas de silicio se convierten en materias primas para su procesamiento.
El procesamiento de las células solares, la primera en el dopaje y la difusión de la oblea de silicio, el dopaje general para traza de boro, fósforo, antimonio, etc.
La difusión se lleva a cabo en un horno de difusión de alta temperatura controlado por cuarzo.
Entonces se forma P> en el chip de silicio;
cruce N.
Luego se adopta el método de impresión de pantalla, y la pasta plateada finamente mezclada se imprime en la oblea de silicio para hacer la línea de la cuadrícula. Después de la sinterización, el electrodo posterior se realiza al mismo tiempo, y la superficie de la línea de la cuadrícula está recubierta con la fuente de reflexión para evitar que una gran cantidad de fotones se reflejen en la superficie lisa de la oblea de silicio.
Así, las células solares de silicio monocristalino se fabrican a partir de piezas individuales.
Después de la inspección e inspección aleatoria, la hoja única se puede ensamblar en módulos de células solares (paneles solares) de acuerdo con las especificaciones requeridas, y el método de series y paralelos para constituir un cierto voltaje y corriente de salida.
Finalmente, el marco y los materiales se utilizan para el embalaje.
Según el diseño del sistema, los usuarios pueden formar módulos de células solares en cuadrados de células solares de diferentes tamaños, también conocidos como matrices de células solares.
En la actualidad, la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de silicio monocristalinas es de aproximadamente el 15%, y los resultados del laboratorio también son más del 20%.
La producción de células solares de polisilicio requiere consumir una gran cantidad de materiales de silicio de alta pureza. Sin embargo, el proceso de fabricación de estos materiales es complicado y el consumo de energía es muy alto, lo que representa más de la mitad del costo total de producción de las células solares.
Además, la varilla de silicio monocristalina extraída es cilíndrica, y el corte para hacer células solares también es circular, por lo que la tasa de utilización del plano de los módulos solares es baja.
Por lo tanto, desde la década de 1980, algunos países europeos y estadounidenses han invertido en el desarrollo de células solares de polisilicio.
En la actualidad, la mayoría de los materiales de silicio policristalino utilizados en las células solares están compuestas de una gran cantidad de partículas de cristal individual, o se derriten y se funden mediante residuos de silicio monocristalino secundario y materiales de silicio de grado metalúrgico.
El proceso es seleccionar material de bloque policristalino o cabeza de silicio monocristalina y material final con una resistividad de 100 ~ 300 ohm · cm, después del trituración, use 1: 5 ácido hidrofluorico y mezcla de ácido nítrico para una corrosión apropiada, y luego enjuague con agua deionizada para que sea neutral y seque.
Llene el polisilicio con un crisol de cuarzo, agregue borosilicato a una cantidad apropiada, póngalo en un horno de fundición y calienta para derretir en estado de vacío.
Después de derretirse, se debe mantener caliente durante unos 20 minutos y luego inyectarlo en el molde de grafito. Después de solidificar y enfriar lentamente, se obtiene un lingote de polisilicio.
Este lingote de silicio se puede colocar en cubos para cortarse y procesarse en células solares cuadradas, lo que puede mejorar la tasa de utilización de los materiales y facilitar el ensamblaje.
El proceso de producción de las células solares de polisilicio es similar al de las células solares monocristalinas. Su eficiencia de conversión fotoeléctrica es de aproximadamente el 12%, ligeramente inferior a la de las células solares monocristalinas. Sin embargo, la fabricación de materiales es simple, se ahorra el consumo de energía y el costo total de producción es relativamente bajo, por lo que se ha realizado mucho desarrollo.