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El panel solar es un Sistema de energía solar que convierte la radiación solar en energía eléctrica directa o indirectamente mediante efecto fotoeléctrico o efecto fotoquímico al absorber 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 ecológicos que ahorran más energía y son más respetuosos con el medio ambiente, es decir, la energía solar.
Material de los paneles solares:
En la actualidad, los materiales de silicio cristalino para paneles solares (incluidos el polisilicio y el silicio monocristalino) son los materiales fotovoltaicos más importantes, con una cuota de mercado superior al 90%. Además, seguirán siendo el material principal de las células solares durante un largo período de tiempo en el futuro.
La tecnología de producción de material de polisilicio para paneles solares ha estado durante mucho tiempo en manos de 10 fábricas de 7 empresas en 3 países, como Estados Unidos, Japón y Alemania, generando una situación de bloqueo tecnológico 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 a 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 células solares y otros niveles de energía solar de varillas de silicio monocristalino, se ha relajado el índice de rendimiento del material.
Algunos también pueden utilizar el dispositivo semiconductor para procesar el material de la cabeza y la cola y el material de silicio monocristalino de desecho, mediante la extracción compleja de la varilla de silicio monocristalino dedicada a la célula solar.
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 células solares, el primero en el dopado y difusión de obleas de silicio, el dopaje general para trazas 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 serigrafía y la pasta de plata finamente mezclada se imprime en la oblea de silicio para formar la línea de cuadrícula. Después de la sinterización, al mismo tiempo se fabrica el electrodo posterior y la superficie de la línea de rejilla se recubre 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 una inspección e inspección aleatorias, la hoja única se puede ensamblar en módulos de células solares (paneles solares) de acuerdo con las especificaciones requeridas y el método de serie y paralelo 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 diferentes tamaños, también conocidos como conjuntos de células solares.
En la actualidad, la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las células solares de silicio monocristalino es de aproximadamente el 15% y los resultados de laboratorio también superan el 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 elevado, lo que representa más de la mitad del coste total de producción de las células solares.
Además, la varilla de silicio monocristalino extraída es cilíndrica y el corte para fabricar células solares también es circular, por lo que la tasa de utilización plana de los módulos solares es baja.
Por ello, desde la década de 1980, algunos países europeos y americanos 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 compuestos por una gran cantidad de partículas monocristalinas, o se funden y moldean a partir de residuos de silicio monocristalino secundario y materiales de silicio de grado metalúrgico.
El proceso consiste en seleccionar material de bloque policristalino o material de cabeza y extremo de silicio monocristalino con una resistividad de 100 ~ 300 ohm · cm, después de triturar, usar una mezcla de ácido fluorhídrico y ácido nítrico 1:5 para una corrosión adecuada y luego enjuagar con agua desionizada para Sea neutral y seco.
Llene el polisilicio con un crisol de cuarzo, agregue borosilicato en una cantidad adecuada, póngalo en un horno de fundición y caliéntelo para que se derrita al 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 moldear en cubos para cortarlos y procesarlos 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 del material es simple, se ahorra consumo de energía y el costo total de producción es relativamente bajo, por lo que se ha realizado mucho desarrollo.