Внимание опросНужна ли в Украине ассоциация солнечной энергетики? Голосовать
Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Решения возобновляемой энергетики - Превышая ваши ожидания
enuaru

Блог

Главная » Блог » Основы производства кремниевых солнечных батарей

Солнечные батареи

Этой статьей мы продолжаем цикл публикаций, посвященных производству компонентов и комплектующих для объектов солнечной энергетики, начатый статьей «Основы технологии производства кремниевых фотоэлектрических преобразователей». Эта статья посвящена рассмотрению типичного технологичного процесса производства солнечных батарей, изготавливаемых на основе кремниевых кристаллических фотоэлектрических преобразователей (общепринятая аббревиатура - ФЭП).

Солнечные модули (другие общепринятые названия – фотоэлектрические модули, солнечные батареи) – это важнейший компонент для строительства фотоэлектрической (солнечной) станции. От качества их производства напрямую зависят технические параметры солнечных модулей, являющиеся определяющим компонентом производительности станции – какое количество солнечной энергии, попадающей на плоскость солнечной батареи, будет преобразовано в энергию электрическую, какая будет производительность с единицы площади, а также степень надежности и долговечности изделия. За последнее время цены на солнечные панели значительно снизились, и эта тенденция сохранится и в дальнейшем. Связано это, прежде всего, с увеличением массового производства солнечных панелей, совершенствованием технологий их выпуска, автоматизацией и роботизацией большинства технологических процессов. Основная цель, которая сейчас стоит перед отраслью – добиться равенства цен между электроэнергией, полученной при помощи возобновляемых источников, и той, что вырабатывается традиционными методами. При выполнении этой задачи традиционная энергетика теряет свой главный аргумент и преимущество – относительную дешевизну.

 

Производство солнечных батарей: основные технологические этапы

Производство солнечных батарей состоит из целого ряда технологических операций:

  • Пайка фотоэлектрических преобразователейсогласно с разработанной схемой коммутации электрических элементов.
  • Получение ламината - проведение герметизации соединенных ФЭП.
  • Монтаж соединительной коробки и рамы.
  • Тестирование готовой панели.

Блок-схема стандартного технического процесса изготовления солнечных панелей приведена на рисунке ниже:

 

Основные технологические операции при изготовлении солнечных модулей

 

Процесс изготовления солнечных батарей, впрочем, как и любое другое производство, начинается с проведения входного контроля, с также подготовки необходимых комплектующих и исходных материалов. Кроме непосредственно фотоэлектрических преобразователей, для изготовления солнечной панели потребуются:

  • Медные шины.
  • Стекла.
  • Клеевые и защитные пленки.
  • Флюсы.
  • Защитные диоды.
  • Коммутационные коробки.
  • Контактные разъемы.
  • Провода и прочие материалы.

Прошедшие процесс сортирования ФЭП направляются на операцию сборки, которая проводится при помощи табберов (осуществляется припаивание медных шинок, предварительно прошедших процесс лужения, к лицевым и тыльным контактам солнечных элементов) и стрингеров (фотопреобразователи последовательно соединяются в цепочки (по-английски - strings) необходимой длины):

 

Стрингер для производства солнечных батарей

 

Следующая операция – это проведение последовательно-параллельного соединения в матрицу предварительно изготовленных цепочек ФЭП (например, они могут иметь размер 6х10 или 6х12 элементов) и формирование так называемого «сэндвича», в состав которого входит стекло, ранее нарезанная пленка герметизирующего материала (EVA), фотоэлектрические преобразователи, затем – второй слой герметизирующего материала, а также Tedlar - тыльная защита модуля. Таким образом, на этом этапе осуществляется формирование внутренней электрической схемы солнечного модуля, которое и определяет его основные характеристики: рабочее напряжение и рабочий ток:

 

Производство солнечных модулей

 

После окончания сборки всех электрических элементов, входящих в состав солнечной панели (солнечного модуля) полученный полуфабрикат тестируют на целостность электрической цепи. После этого его отправляют на герметизацию – операция проходит при избыточном давлении и высокой температуре. Этот процесс называется ламинированием, а полученный в его результате полуфабрикат – ламинатом:

Ламинатор для изготовления солнечных фотоэлектрических модулей

 

В принципе, полученный полуфабрикат – ламинат уже может вырабатывать электрическую энергию, но пока не может считаться конечным, готовым продуктом. Процесс производства заканчивается установкой по периметру солнечной панели рамы и монтажом коммутационной соединительной коробки. В зависимости от степени автоматизации производства, эти операции могут выполняться как специальными роботизированными установками, так и вручную:

 

Установка рамы солнечного модуля

 

Испытания солнечных батарей

Тестирование готовой солнечной батареи (солнечного модуля) заключается в определении электрических параметров, а также измерении напряжения на пробой. В роли тестеров могут использоваться образцы компактного оборудования (пример подобного оборудования приведен на рисунке ниже) или специально подготовленные и оборудованные в техническом плане измерительные помещения с установленными сверхточными имитаторами солнечного излучения, имеющими необходимые для проведения тестирования характеристики. По итогам проведения испытаний проводится сортировка готовых солнечных модулей по классам продукции, упаковка и отправка на склад либо потребителю.

 

Имитатор солнца для тестирования солнечных батарей

 

Производство солнечных батарей (панелей), как и любой другой технологический процесс, связано с необходимостью учесть большое количество различных технологических и технических нюансов и «ноу-хау». Прежде всего, качество конечного изделия во многом зависит от безусловного соблюдения требований технологии, что достигается проведением входного и промежуточных контролей, тщательным подбором и проверкой всех комплектующих (не только фотоэлектрических преобразователей, но и всего оборудования и материалов), а также за счет максимальной автоматизации всего производственного процесса (это позволяет минимизировать негативное воздействие «человеческого фактора»).

Именно поэтому основная тенденция последних лет в производстве оснащения для солнечных электростанций – укрупнение производственных мощностей. Стандартная производственная полуавтоматическая производственная линия обеспечивает в год выпуск солнечных панелей суммарной мощностью порядка 30 МВт. Но при этом перенос крупнейших производственных мощностей в страны Азии позволил ведущим игрокам на рынке оборудования для солнечных электростанций не только нарастить объемы выпуска (до сотен мегаватт в год), но и при этом снизить себестоимость готовой продукции. Компании, входящие в класс Tier 1, обеспечивают соблюдение жестких требований качества, что позволяет их продукции полностью соответствовать стандартам качества, закрепленных в международных договорах и соглашениях. И хотя в таких условиях небольшим производителям становится трудно составить достойную конкуренцию, в целом это положительно сказывается на рынке, так как снижающаяся цена на оборудование в конечном итоге приводит к удешевлению конечного продукта – «солнечной» электроэнергии.

Специалисты компании Рентехно осуществляют постоянный мониторинг рынка оборудования для солнечных электростанций, поэтому готовы предоставить своим клиентам аргументированную и всестороннюю консультацию по всем вопросам – как организовать производство солнечных батарей в Украине или за рубежом. Кроме того, мы готовы предоставить комплексное сопровождение проекта, если заказчик принял хочет инвестировать в строительство завода по производству солнечных батарей.

 

Подробнее о технологии производства солнечных батарей можно ознакомиться в статье «Основы технологии производства кремниевых фотоэлектрических преобразователей».


Печать

Остались вопросы по назначению наших услуг?
Оставьте нам заявку. Наши специалисты проконсультируют Вас

Тема вашего запроса
Заказать звонок

^