تشبه عملية تصنيع الألواح الشمسية متعددة البلورات عملية تصنيع الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية، لكن كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية متعددة البلورات أقل بكثير، وتبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئية حوالي 12٪. ومن حيث تكلفة الإنتاج، فهي أقل من الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية. المواد سهلة التصنيع، وتوفر استهلاك الطاقة، وتكلفة الإنتاج الإجمالية منخفضة، لذلك تم تطويرها على نطاق واسع.
يتم تجميع الألواح الشمسية متعددة البلورات من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات على لوح بطريقة اتصال محددة. عندما تضاء الألواح الشمسية بأشعة الشمس، يتم تحويل طاقة الإشعاع الضوئي بشكل مباشر أو غير مباشر إلى طاقة كهربائية من خلال التأثير الكهروضوئي أو التأثير الكيميائي الضوئي. بالمقارنة مع توليد الطاقة التقليدية، يعد توليد الطاقة الشمسية أكثر توفيرًا للطاقة وصديقًا للبيئة، مع عملية تصنيع بسيطة وتكلفة أقل. تنقسم عملية إنتاجها إلى فحص رقاقة السيليكون - تركيب السطح - عقد الانتشار - إزالة فسفور زجاج السيليكات - حفر البلازما - طلاء مضاد للانعكاس - - طباعة الشاشة ---- تلبيد سريع، إلخ. الألواح الشمسية متعددة البلورات، الألواح الشمسية متعددة البلورات، زجاج مقسى بنمط قماش أبيض للغاية. السمك 3.2 ملم ونفاذية الضوء تزيد عن 91%.
سعة | تسامح الطاقة (٪) | جهد الدائرة المفتوحة (voc) | الأعلى. الجهد (فمب) | تيار الدائرة القصيرة (Isc) | الحد الأقصى الحالي (لمب) | كفاءة الوحدة |
50 واط | ±3 | 21.6 فولت | 17.5 فولت | 3.20 أ | 2.68 أ | 17% |
100 واط | ±3 | 21.6 فولت | 17.5 فولت | 6.39A | 5.7A | 17% |
150 واط | ±3 | 21.6 فولت | 17.5 فولت | 9.59A | 8.57A | 17% |
200 واط | ±3 | 21.6 فولت | 17.5 فولت | 12.9A | 11.0 أ | 17% |
250 واط | ±3 | 36V | 30 فولت | 9.32A | 8.33A | 17% |
300 واط | ±3 | 43.2 فولت | 36V | 9.32A | 8.33A | 17% |
سمات:
1. مصنوع من زجاج مقسى أبيض للغاية بسمك 3.2 مم، ضمن نطاق الطول الموجي للاستجابة الطيفية للخلايا الشمسية (320-1100 نانومتر)، إنه مقاوم للشيخوخة، والتآكل، والأشعة فوق البنفسجية، ونفاذية الضوء لا لا تنقص.
2. يمكن للمكونات المصنوعة من الزجاج المقسى أن تتحمل تأثير كرة الثلج بقطر 25 مم وبسرعة 23 متر/ثانية، كما أنها قوية ومتينة.
3. استخدم طبقة غشاء EVA عالية الجودة بسمك 0.5 مم كمادة مانعة للتسرب للخلية الشمسية وعامل توصيل مع الزجاج وTPT. يتميز بنفاذية ضوء عالية تزيد عن 91% وقدرة على مقاومة الشيخوخة.
4. إطار سبائك الألومنيوم المستخدم لديه قوة عالية ومقاومة قوية للتأثيرات الميكانيكية.
5. مغلفة باستخدام الزجاج المقسى والراتنج المقاوم للماء، يمكن أن يصل عمر الخدمة إلى 15-25 عامًا، وستكون الكفاءة 80٪ بعد 25 عامًا.
6. كفاءة التحويل الكهروضوئي حوالي 12-15%
7. كمية نفايات السيليكون صغيرة، وعملية التصنيع بسيطة والتكلفة أقل
متطلبات الأداء بعد معالجة طبقة EVA لتغليف الخلايا الشمسية: نفاذية الضوء أكبر من 90%؛ درجة الارتباط المتقاطع أكبر من 65-85%؛ قوة التقشير (N/cm)، الزجاج/الفيلم أكبر من 30؛ TPT/فيلم أكبر من 15؛ مقاومة درجات الحرارة: درجة حرارة عالية 85 درجة مئوية، درجة حرارة منخفضة -40 درجة مئوية.
المواد الخام للألواح الشمسية: الزجاج، إيفا، صفائح البطاريات، قذائف سبائك الألومنيوم، صفائح النحاس المطلية بالقصدير، الأقواس المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، البطاريات وغيرها من الطلاءات الجديدة تم تطويرها بنجاح.
التطبيقات:
مصدر طاقة خارج الشبكة للكبائن وبيوت العطلات ومركبات السفر المتنقلة والمعسكرات وأنظمة المراقبة عن بعد
تطبيقات الطاقة الشمسية مثل مضخات المياه بالطاقة الشمسية، الثلاجات الشمسية، المجمدات، أجهزة التلفاز
المناطق النائية التي تعاني من نقص إمدادات الطاقة
توليد الطاقة المركزية في محطات الطاقة
المباني الشمسية، وأنظمة توليد الطاقة المتصلة بشبكة أسطح المنازل، ومضخات المياه الكهروضوئية
الأنظمة الكهروضوئية وأنظمة الطاقة والمحطات الأساسية ومحطات تحصيل الرسوم في مجال النقل / الاتصالات / الاتصالات
معدات المراقبة في مجالات البترول والمحيطات والأرصاد الجوية وغيرها.
إمدادات الطاقة الإضاءة المنزلية، محطة الطاقة الكهروضوئية
وتشمل المجالات الأخرى دعم السيارات، وأنظمة توليد الطاقة، وإمدادات الطاقة لمعدات تحلية المياه، والأقمار الصناعية، والمركبات الفضائية، ومحطات الطاقة الشمسية الفضائية، وما إلى ذلك.
الاختلافات بين الألواح الشمسية أحادية البلورية والألواح الشمسية متعددة البلورات والألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة هي كما يلي:
غرض | الألواح الشمسية أحادية البلورية | الألواح الشمسية متعددة البلورات | لوحة شمسية رقيقة |
كفاءة التحويل | عالية، 15%-24% | متوسطة، 12%-15% | منخفض، 7-13% |
سعر | عالي | وسط | قليل |
مادة | طبقات السيليكون والبورون والفوسفور بشكل رئيسي | طبقات السيليكون والبورون والفوسفور بشكل رئيسي | تيلورايد الكادميوم (CdTe)/السيليكون غير المتبلور (a-Si)/سيلينيد الغاليوم الإنديوم النحاسي (CIGS) |
الخارج | جميلة وجميلة | متنوعة قليلا | رقيقة وشفافة وقابلة للانحناء |
طلب | الأماكن الرئيسية، حتى محطات الطاقة، والفضاء، وما إلى ذلك. | في الغالب للاستخدام المنزلي | أماكن مؤقتة، تستخدم في الغالب في الهواء الطلق |
التغليف | مغلفة براتنج الايبوكسي أو PET | مغلفة بالزجاج المقسى والراتنج المقاوم للماء | متوفر في الزجاج أو الفولاذ المقاوم للصدأ |
النفاذية | أكثر من 91% | 88-90% أو أكثر | فوق 50 |
ترتيب | طريقة الصفيف المتوازي التسلسلي العادي | مصفوفة غير منتظمة | - |
عملية الإنتاج | تعمل طريقة سيمنز على تحسين طريقة تشوتشرالسكي لتصنيع رقائق السيليكون ثم تجميعها في وحدات. | يتم تصنيع رقائق السيليكون بطريقة الصب ثم يتم تجميعها في وحدات | استخدام تكنولوجيا الطباعة وتقنية ترسيب الأغشية الرقيقة |
خدمة الحياة | 20-25 سنة أو أكثر | 15-25 سنة أو أكثر | أكثر من 15-20 سنة |
يتكون نظام توليد الطاقة الشمسية AC من الألواح الشمسية، جهاز التحكم بالشحن، العاكس والبطارية؛ نظام توليد الطاقة الشمسية DC لا يشمل العاكس. لكي يتمكن نظام توليد الطاقة الشمسية من توفير طاقة كافية للحمل، يجب اختيار كل مكون بشكل معقول وفقًا لقوة الجهاز الكهربائي. فيما يلي طاقة خرج تبلغ 100 واط و6 ساعات من الاستخدام يوميًا كمثال لتقديم طريقة الحساب:
1. أولاً، احسب عدد ساعات الواط المستهلكة يوميًا (بما في ذلك فقدان العاكس): إذا كانت كفاءة تحويل العاكس 90%، فعندما تكون طاقة الخرج 100 وات، يجب أن تكون طاقة الخرج الفعلية المطلوبة 100 وات/ 90%=111 واط; إذا تم استخدامه لمدة 5 ساعات يوميًا، يكون استهلاك الطاقة 111 وات * 5 ساعات = 555 وات ساعة.
2. احسب اللوحة الشمسية: استنادًا إلى وقت سطوع الشمس اليومي الفعال البالغ 6 ساعات، ومع الأخذ في الاعتبار كفاءة الشحن والخسارة أثناء عملية الشحن، يجب أن تكون طاقة الخرج للوحة الشمسية 555 وات/6 ساعات/70% = 130 وات. 70% منها هي الطاقة الفعلية التي تستخدمها اللوحة الشمسية أثناء عملية الشحن.
1. ما هي تصنيفات الألواح الشمسية؟
--- وفقا لألواح السيليكون البلورية فإنها تنقسم إلى: الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات والخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورات.
---تنقسم ألواح السيليكون غير المتبلورة إلى: خلايا شمسية رقيقة وخلايا شمسية عضوية.
--- حسب الألواح الصبغية الكيميائية فإنها تنقسم إلى: خلايا شمسية حساسة للصبغة.
2. كيف يمكن التمييز بين الألواح الشمسية أحادية البلورة ومتعددة البلورات وغير المتبلورة؟
الألواح الشمسية أحادية البلورية: بدون نمط، أزرق غامق، أسود تقريبًا بعد التغليف،
الألواح الشمسية متعددة البلورات: هناك أنماط، متعددة البلورات ملونة ومتعددة البلورات أقل ملونًا، مثل نمط كريستال ندفة الثلج باللون الأزرق الفاتح على صفيحة حديد ندفة الثلج.
الألواح الشمسية غير المتبلورة: معظمها زجاجية وبنية اللون
3. ما هي الألواح الشمسية؟
تلتقط الألواح الشمسية طاقة الشمس وتحولها إلى كهرباء. تتكون اللوحة الشمسية النموذجية من خلايا شمسية فردية مكونة من طبقات من السيليكون والبورون والفوسفور. يتم توفير الشحنات الموجبة بواسطة طبقة البورون، ويتم توفير الشحنات السالبة بواسطة طبقة الفوسفور، وتعمل رقاقة السيليكون بمثابة أشباه الموصلات. عندما تضرب الفوتونات القادمة من الشمس سطح اللوحة، فإنها تطرد الإلكترونات من السيليكون إلى المجال الكهربائي الناتج عن الخلية الشمسية. يؤدي هذا إلى إنشاء تيار اتجاهي يمكن بعد ذلك تحويله إلى طاقة قابلة للاستخدام، وهي عملية تسمى التأثير الكهروضوئي. تحتوي اللوحة الشمسية القياسية على 60 أو 72 أو 90 خلية شمسية فردية.
3. الفرق بين الخلايا الشمسية أحادية البلورة ومتعددة البلورات
1) خصائص مختلفة للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات: تتميز الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات بخصائص كفاءة التحويل العالية والعمر الطويل لخلايا السيليكون أحادية البلورات وعملية تحضير المواد المبسطة نسبيًا لخلايا الأغشية الرقيقة من السيليكون غير المتبلور.
2) الاختلاف في المظهر. من المظهر، تكون الزوايا الأربع لخلايا السيليكون أحادية البلورية على شكل قوس وليس لها أي أنماط على السطح؛ في حين أن الزوايا الأربع لخلايا السيليكون متعددة البلورات مربعة ولها أنماط تشبه زهور الجليد على السطح.
3) سرعة الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات تكون عمومًا ضعفين إلى ثلاثة أضعاف سرعة السيليكون أحادي البلورات، ويجب أن يكون الجهد مستقرًا. تشبه عملية تصنيع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات عملية تصنيع الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورات، وتبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي حوالي 12٪، وهو أقل قليلاً من الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورات.
4) معدلات تحويل كهروضوئية مختلفة: الحد الأقصى لكفاءة التحويل لخلايا السيليكون أحادية البلورية في المختبر هو 27%، وكفاءة التحويل للتسويق العادي هي 10%-18%. تصل الكفاءة القصوى للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد البلورات في المختبر إلى 3%، والكفاءة التجارية العامة بشكل عام 10%-16%.
5) يتكون الجزء الداخلي من رقاقة السيليكون أحادية البلورة من حبيبات بلورية واحدة فقط، بينما تتكون رقاقة السيليكون متعددة البلورات من حبيبات بلورية متعددة. كفاءة تحويل رقائق السيليكون أحادية البلورات أعلى من رقائق السيليكون متعددة البلورات، وعمومًا أعلى بنسبة تزيد عن 2٪، وبالطبع السعر أعلى.
6) لا يوجد فرق بين المونوكريستال والمتعدد البلورات من حيث ألواح البطارية واستخدامها. ولكن هناك اختلافات في الإنتاج وكفاءة التحويل الكهروضوئي. تستخدم الخلايا الشمسية أحادية البلورية السيليكون أحادي البلورية كمواد خام. يكون السطح في الغالب أزرق-أسود أو أسود، ولا يمكن رؤية البنية البلورية.