كيف يتم صناعة الخلية الشمسية
2025-05-07
تعد عملية تصنيع الخلايا الشمسية العامل الرئيسي في تحديد كفاءة التحويل والتكاليف والقدرة التنافسية للسوق كمصدر للطاقة المتجددة.بوناداسوف يصف طرق تصنيع الخلايا الشمسية بالتفصيل من أجل تسهيل فهم عملية إنتاج تكنولوجيا الطاقة الخضراء هذه.
1. أهم تقنيات تصنيع الخلايا الشمسية
تقنيات تصنيع الخلايا الشمسية الرئيسية الموجودة حاليًا في السوق هي كما يلي.
- الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري (السيليكون أحادي البلورات والسيليكون متعدد البلورات)
- الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (السيليكون غير المتبلور، تيلورايد الكادميوم، سيلينيد غاليوم الإنديوم النحاسي)
- خلايا شمسية جديدة (البيروفسكايت، الخلايا الكهروضوئية العضوية، إلخ.)
- الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (السيليكون غير المتبلور، تيلورايد الكادميوم، سيلينيد غاليوم الإنديوم النحاسي)
- خلايا شمسية جديدة (البيروفسكايت، الخلايا الكهروضوئية العضوية، إلخ.)
تشكل خلايا السيليكون البلورية أكثر من 90% من حصة السوق العالمية وقد تم قبولها على نطاق واسع عالميًا ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى التكنولوجيا الناضجة والكفاءة الأكثر استقرارًا.

2. عملية صنع الخلايا الشمسية السيليكونية البلورية
1. تنقية مادة السيليكون
نقاء مادة السيليكون هي المادة الرئيسية للخلايا الشمسية: السيليكون عالي النقاء هو السيليكون التجاري الذي تمت تنقيته إلى> 99.9999٪ (السيليكون من الدرجة الشمسية) إما عن طريق طريقة سيمنز المعدلة أو طريقة الطبقة المميعة.
2. تحضير سبيكة/رقاقة السيليكون
السيليكون البلوري المفرد (أحادي Si): تتم زراعة قضبان السيليكون البلورية المفردة باستخدام طريقة تشيكوسلوفاكيا، والتي يتم بعد ذلك نشرها في رقائق السيليكون.
السيليكون متعدد البلورات (poly-Si): يتم تطوير كتل السيليكون متعدد البلورات باستخدام طريقة صب السبائك، والتي يتم نشرها بعد ذلك بواسطة المنشار السلكي.
3. تصنيع الخلايا
التنظيف والتركيب: يُقصد بالحفر الكيميائي أن يعمل على تخميل وإنشاء هيكل "مخملي" على مستوى الميكرون لتقليل انعكاس الضوء.
تقاطع الانتشار: الفوسفور أو البورون مخدر في فرن عالي الحرارة لإنشاء تقاطع لتقاطع PN
طلاء فيلم مضاد للانعكاس: مثل ترسيب أغشية رقيقة من نيتريد السيليكون والتي يمكن أن تساعد في امتصاص الضوء.
طباعة شاشة الأقطاب الكهربائية: يتم طباعة شاشة عجينة الفضة أو الألومنيوم على الرقائق لإنشاء الأقطاب الكهربائية السالبة والإيجابية.
4. التغليف (الوحدات)
بعد توصيل جميع الخلايا، يتم تغليف الوحدة بمادة EVA والزجاج المقسى ولوحة الكترونية معززة بحيث تصبح وحدة شمسية مقاومة للطقس.
3. خصائص تصنيع الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة
تعد جوانب تصنيع الخلايا ذات الأغشية الرقيقة أبسط بكثير من الخلايا الشمسية البلورية، وعادة ما تستخدم الترسيب إما عن طريق ترسيب البخار (مثل PECVD)، أو عن طريق تقنيات الطلاء بالرش لترسيب طبقة نشطة مباشرة على الزجاج أو ركائز مرنة. يمكن تصنيع خلايا الأغشية الرقيقة للتعامل مع تقنيات التصنيع "لفة إلى لفة" ويتم إنتاجها بكميات كبيرة إلى حد كبير ولكن كفاءتها بشكل عام ليست عالية مثل الخلايا الشمسية البلورية.
سعر تكلفة الخلية الشمسية لكل واط
إيجابيات وسلبيات الخلايا الشمسية
مقالات لها صلة
تعتبر الكهرباء من أكبر نفقات التشغيل للعديد من المصانع. لا تكمن المشكلة دائمًا في إجمالي كمية الكهرباء التي تستهلكها المنشأة. في العديد من الأسواق، يمكن أن يواجه المصنع رسومًا أعلى بكثير لمجرد أن الطلب على الطاقة يصل إلى مستوى عالٍ لفترة قصيرة.
كيف تساعد أنظمة تخزين طاقة البطارية المصانع على تقليل تكاليف الكهرباء
أحد الأسئلة الأولى التي يطرحها أصحاب المنازل عند التفكير في تخزين الطاقة الشمسية أو الطاقة الاحتياطية هو: ما عدد البطاريات اللازمة لتشغيل منزل كامل؟ قد يبدو هذا سؤالًا بسيطًا، لكن الإجابة تختلف من منزل إلى آخر. قد لا يكون نظام البطاريات الذي يعمل بشكل جيد لمنزل صغير مع احتياجات احتياطية أساسية كافيًا لعقار أكبر يعمل بتكييف الهواء أو التدفئة الكهربائية أو شاحن السيارة الكهربائية.
كم عدد البطاريات اللازمة لتشغيل منزل كامل؟ دليل عملي لحجم البطارية المنزلية
تحتوي خزانة BESS النموذجية بقدرة 129 كيلووات في الساعة على أكثر بكثير من مجرد خلايا البطارية. داخل العلبة، تعمل أنظمة متعددة معًا، بما في ذلك وحدات البطارية، ونظام إدارة البطارية (BMS)، ووحدات الحماية من الجهد العالي، ونظام إدارة الطاقة (EMS)، ومعدات التبريد، وأجهزة الحماية من الحرائق، ومكونات الاتصالات. كل جزء له دور محدد في الحفاظ على عملية تخزين الطاقة آمنة ومستقرة.
ماذا يوجد داخل خزانة BESS بقدرة 129 كيلو وات في الساعة؟ انهيار كامل للمكونات الداخلية
عند شراء نظام تخزين طاقة البطارية (BESS)، يهتم معظم المشترين بسعة الخلية، والعلامات التجارية للعاكسات، والسعر لكل كيلووات في الساعة. العلبة؟ عادة ما تكون فكرة لاحقة، ويتم التعامل معها على أنها صندوق معدني بسيط. وهذا خطأ مالي وتشغيلي فادح.
كيفية اختيار خزانة تخزين الطاقة: 3 أنواع لا يجب عليك شراؤها أبدًا