태양전지 생산방법. 태양광 패널 제조업체가 태양광 패널 생산 기술에 대해 침묵하는 것
수십 년 동안 인류는 기존 에너지원을 적어도 부분적으로 대체할 수 있는 대체 에너지원을 찾고 있었습니다. 그리고 오늘날 가장 유망한 에너지는 풍력과 태양에너지 두 가지인 것 같습니다.
사실, 어느 쪽도 지속적인 생산을 제공할 수 없습니다. 이는 바람 장미의 변동성과 태양 플럭스 강도의 일일 날씨 계절 변동 때문입니다.
오늘날의 에너지 산업은 전기 에너지를 얻는 세 가지 주요 방법을 제공하지만 모두 어떤 식으로든 해롭습니다. 환경:
- 연료전력산업- 이산화탄소, 그을음 및 쓸모없는 열이 대기로 많이 배출되어 오존층이 감소하는 환경 오염이 가장 심합니다. 이를 위한 연료 자원의 추출은 또한 환경에 심각한 해를 끼칩니다.
- 수력발전매우 심각한 경관 변화, 유용한 토지의 범람, 수산 자원의 피해와 관련이 있습니다.
- 원자력- 세 가지 중 가장 환경 친화적이지만 안전을 유지하려면 상당한 비용이 필요합니다. 모든 사고는 회복할 수 없는 장기적인 자연 피해를 야기할 수 있습니다. 또한 사용후연료폐기물 처리에 대한 특별한 조치가 필요하다.
엄밀히 말하면 태양 복사로부터 전기를 얻는 방법에는 여러 가지가 있지만 대부분은 중간 변환을 기계 동력으로 사용하고 발전기 샤프트를 회전시킨 다음 전력으로만 사용합니다.
이러한 발전소는 스털링 외연 기관을 사용하고 효율성이 좋지만 심각한 단점도 있습니다. 가능한 한 많은 태양 복사 에너지를 수집하려면 추적 시스템을 갖춘 거대한 포물선 거울을 제조해야 합니다. 태양의 위치.
상황을 개선할 수 있는 해결책이 있다고 말해야 하지만, 모두 비용이 많이 듭니다.
빛 에너지를 직접적으로 에너지로 변환할 수 있는 방법이 있습니다. 전기. 반도체 셀레늄의 광전 효과 현상은 이미 1876년에 발견되었지만, 실리콘 광전지가 발명된 1953년에야 비로소 이러한 현상이 실제로 가능해졌습니다. 태양 전지 패널전기를 생산하기 위해.
이때 이미 반도체의 특성을 설명하고 이를 위한 실용기술을 창출할 수 있는 이론이 등장하고 있었다. 산업 생산품. 지금까지 이는 진정한 반도체 혁명을 가져왔습니다.
태양전지의 작동은 반도체 광전효과 현상에 기초한다. pn 접합, 이는 본질적으로 일반 실리콘 다이오드입니다. 점등되면 단자에 0.5~0.55V의 광전압이 나타납니다.
발전기와 배터리를 사용할 때는 그 사이에 존재하는 차이점을 고려해야 합니다. 3상 전기 모터를 적절한 네트워크에 연결하면 출력 전력을 3배로 늘릴 수 있습니다.
특정 권장 사항에 따라 최소한의 비용자원과 시간이 주어지면 국내 수요에 맞는 고주파 펄스 변환기의 전원 부분을 제작하는 것이 가능합니다. 이러한 전원 공급 장치의 구조 및 회로도를 연구할 수 있습니다.
구조적으로 태양전지의 각 요소는 수 cm2의 면적을 갖는 실리콘 웨이퍼 형태로 만들어지며, 그 위에 하나의 회로로 연결된 수많은 포토다이오드가 형성된다. 이러한 각 플레이트는 햇빛에 노출될 때 특정 전압과 전류를 생성하는 별도의 모듈입니다.
이러한 모듈을 배터리에 연결하고 병렬-직렬 연결을 결합하면 광범위한 출력 전력 값을 얻을 수 있습니다.
태양광 패널의 주요 단점:
- 날씨와 계절에 따른 태양의 높이에 따라 에너지 출력이 크게 불균일하고 불규칙합니다.
- 적어도 한 부분이 음영 처리된 경우 전체 배터리의 전력을 제한합니다.
- 하루 중 다양한 시간에 태양의 방향에 따라 달라집니다. 배터리를 최대한 효율적으로 사용하려면 항상 태양을 향하도록 해야 합니다.
- 위와 관련하여 에너지 저장이 필요합니다. 가장 큰 에너지 소비는 생산량이 최소일 때 발생합니다.
- 충분한 전력의 구조를 위해서는 넓은 면적이 필요합니다.
- 배터리 디자인의 취약성, 먼지, 눈 등으로부터 표면을 지속적으로 청소해야 하는 필요성.
- 태양광 모듈은 25°C에서 가장 효율적으로 작동합니다. 작동 중에는 태양에 의해 훨씬 더 많이 가열됩니다. 높은 온도, 효율성이 크게 감소합니다. 최적의 효율성을 유지하려면 배터리를 차가운 상태로 유지해야 합니다.
최신 소재와 기술을 활용한 태양전지의 개발이 끊임없이 나타나고 있다는 점에 주목해야 한다. 이를 통해 태양광 패널에 내재된 단점을 점차적으로 제거하거나 영향을 줄일 수 있습니다. 따라서 유기 및 고분자 모듈을 적용한 최신 셀의 효율은 이미 35%에 도달했고, 90%에 이를 것이라는 기대도 있어, 동일한 배터리 크기로 훨씬 더 많은 전력을 얻거나, 에너지 효율을 유지하면서, 배터리 크기를 대폭 줄였습니다.
그런데 자동차 엔진의 평균 효율은 35%를 넘지 않습니다. 이는 태양광 패널이 매우 효과적이라는 것을 의미합니다.입사광의 다양한 각도에서 동일하게 효과적으로 작동하는 나노기술을 기반으로 하는 요소가 개발되어 위치를 지정할 필요가 없습니다.
따라서 오늘 우리는 다른 에너지원에 비해 태양광 패널의 장점에 대해 이야기할 수 있습니다.
- 기계적 에너지 변환이나 움직이는 부품이 없습니다.
- 최소한의 운영 비용.
- 내구성은 30~50년.
- 조용한 작동, 유해한 배출 없음. 환경친화성.
- 유동성. 노트북에 전원을 공급하고 LED 손전등용 배터리를 충전하는 배터리는 작은 배낭에 들어갈 정도입니다.
- 일정한 전류원의 존재로부터 독립됩니다. 현장에서 최신 장치의 배터리를 충전하는 기능.
- 외부 요인에 대한 요구가 없습니다. 태양전지는 충분한 햇빛을 받는 한 어떤 풍경에도 어디에나 배치할 수 있습니다.
지구의 적도 지역에서 평균 태양 에너지 흐름은 평균 1.9kW/m2입니다. 러시아 중부에서는 0.7~1.0kW/m2 범위이다. 전통적인 실리콘 광전지의 효율은 13%를 초과하지 않습니다.
실험 데이터에서 알 수 있듯이 직사각형 판의 평면이 태양 최대 지점인 남쪽을 향하는 경우 화창한 날 12시간 동안 변화로 인해 총 광속의 42% 이하를 받게 됩니다. 입사각에서.
이는 평균 태양광량이 1kW/m2인 경우 13% 배터리 효율과 42%의 총 효율을 12시간 내에 1000 x 12 x 0.13 x 0.42 = 622.2Wh 또는 0.6kWh 이하로 얻을 수 있음을 의미합니다. 하루에 1m 2부터. 이는 화창한 날을 가정하고 흐린 날씨에는 훨씬 적으며 겨울철에는 이 값을 3으로 나누어야 합니다.
전압 변환 손실, 배터리에 최적의 충전 전류를 제공하고 과충전으로부터 배터리를 보호하는 자동화 회로 및 기타 요소를 고려하면 0.5kWh/m 2라는 수치를 기준으로 삼을 수 있습니다. 이 에너지를 사용하면 13.8V의 전압에서 12시간 동안 3A의 배터리 충전 전류를 유지할 수 있습니다.
즉, 완전히 방전된 60Ah 용량의 자동차 배터리를 충전하려면 2m2의 태양광 패널이 필요하고 50Ah의 경우 약 1.5m2의 태양광 패널이 필요합니다.이러한 전력을 얻기 위해서는 10~300W 전력 범위에서 생산되는 기성 패널을 구입할 수 있습니다. 예를 들어, 12시간 일광 시간 동안 100W 패널 하나는 계수 42%를 고려하면 0.5kWh를 제공합니다.
매우 우수한 특성을 지닌 단결정 실리콘으로 만든 중국산 패널의 가격은 현재 시장에서 약 6,400루블에 달합니다. 열린 태양에서는 덜 효과적이지만 흐린 날씨에서는 더 나은 성능을 발휘합니다. 다결정-5,000 루블.
전자 장비를 설치하고 납땜하는 데 특정 기술이 있다면 이러한 태양전지를 직접 조립해 볼 수 있습니다. 동시에 가격이 크게 상승할 것이라고 기 대해서는 안 되며, 완성된 패널은 요소 자체와 조립 모두 공장 품질입니다.
그러나 그러한 패널의 판매는 모든 곳에서 조직화되지 않으며 운송이 매우 필요합니다. 가혹한 조건꽤 비쌀 것입니다. 또한 자체 생산을 통해 소규모로 시작하여 점차적으로 모듈을 추가하고 출력을 높이는 것이 가능해집니다.
패널 제작을 위한 재료 선택
중국 온라인 매장은 물론, 이베이 경매우리는 어떤 매개변수로도 태양광 패널의 자체 생산을 위한 가장 광범위한 요소 선택을 제공합니다.
최근에도 재택근무자들은 생산 과정에서 거부되거나 칩이나 기타 결함이 있었지만 훨씬 더 저렴한 판을 구입했습니다. 매우 효율적이지만 전력 출력이 약간 감소합니다. 가격이 지속적으로 하락하는 점을 감안할 때 이는 현재 거의 권장되지 않습니다. 결국 평균 10%의 전력 손실로 인해 유효 패널 면적도 손실됩니다. 예 그리고 모습깨진 조각이 있는 판으로 구성된 배터리는 아주 임시변통처럼 보입니다.
러시아 온라인 상점에서도 이러한 모듈을 구입할 수 있습니다. 예를 들어 molotok.ru는 광속 1.0kW/m2에서 작동 매개변수를 갖는 다결정 요소를 제공합니다.
- 전압 : 유휴 이동- 0.55V, 작동 - 0.5V
- 전류: 단락 - 1.5A, 작동 - 1.2A
- 작동 전력 - 0.62W
- 크기 - 52x77mm.
- 가격 29 문지름.
자신의 손으로 가정용 태양 전지 만들기
태양광 패널을 만들려면 적합한 프레임이 필요합니다. 직접 만들거나 기성품을 선택할 수 있습니다. 이에 가장 적합한 재질은 두랄루민으로 부식이 잘 되지 않고 습기에 강하며 내구성이 뛰어납니다. 적절한 가공과 페인팅을 통해 강철과 목재 모두 강수로부터 보호하는 데 적합합니다.
조언: 패널을 너무 크게 만들지 마십시오. 요소를 조립하고 설치 및 유지 관리하는 것이 불편할 것입니다. 또한, 작은 패널은 바람의 영향이 적고 필요한 각도로 보다 편리하게 배치할 수 있습니다.구성 요소를 계산합니다.
프레임의 크기를 결정합시다. 12V 산성 배터리를 충전하려면 최소 13.8V의 작동 전압이 필요합니다. 15V를 기준으로 하면 15V / 0.5V = 30개의 소자를 직렬로 연결해야 합니다.
팁: 밤에 태양광 전지를 통해 자체 방전되는 것을 방지하려면 태양광 패널의 출력을 보호 다이오드를 통해 배터리에 연결해야 합니다. 따라서 패널의 출력은 15V – 0.7V = 14.3V입니다.3.6A의 충전 전류를 얻으려면 이러한 체인 3개를 병렬로 연결하거나 30 x 3 = 90개 요소를 연결해야 합니다. 비용은 90 x 29 루블입니다. = 2610 문지름.
팁: 태양광 패널 요소는 병렬 및 직렬로 연결됩니다. 각 순차 체인의 요소 수는 동일하게 유지되어야 합니다.이 전류를 사용하면 3.6 x 10 = 36 Ah 용량의 완전히 방전된 배터리에 대한 표준 충전 모드를 제공할 수 있습니다.
실제로 이 수치는 하루 종일 고르지 못한 햇빛으로 인해 더 적습니다. 따라서 표준 60Ah 자동차 배터리를 충전하려면 두 개의 패널을 병렬로 연결해야 합니다.
이 패널은 90 x 0.62 W ≒ 56 W의 전력을 제공할 수 있습니다.
또는 화창한 날 12시간 동안 보정 계수 42% 56 x 12 x 0.42 ≒ 0.28kWh를 고려합니다.
요소를 15개씩 6줄로 배치해 보겠습니다. 모든 요소를 설치하려면 표면이 필요합니다.
- 길이 - 15 x 52 = 780mm.
- 너비 - 77 x 6 = 462mm.
모든 플레이트를 자유롭게 수용하기 위해 프레임 크기를 900×500mm로 사용합니다.
팁: 다른 치수의 기성 프레임이 있는 경우 위에 제공된 윤곽선에 따라 요소 수를 다시 계산하고 다른 표준 크기의 요소를 선택한 다음 행의 길이와 너비를 결합하여 배치해 볼 수 있습니다.또한 다음이 필요합니다.
- 전기 납땜 인두 40W.
- 솔더, 로진.
- 설치 와이어.
- 실리콘 실런트.
- 양면 테이프.
제조 단계
패널을 설치하려면 레벨을 준비해야 합니다. 직장모든 방향에서 편리하게 접근할 수 있는 충분한 공간. 요소 플레이트 자체를 측면에 별도로 배치하는 것이 우발적인 충격 및 낙하로부터 보호되는 것이 좋습니다. 한 번에 하나씩 주의 깊게 복용해야 합니다.
잔류 전류 장치는 감전 및 화재 가능성을 줄여 가정용 전기 시스템의 안전성을 향상시킵니다. 특징적인 특징에 대한 자세한 소개 다른 유형잔류 전류 스위치는 아파트와 주택을 알려줍니다.
전기 계량기를 사용할 때 교체하고 다시 연결해야 하는 상황이 발생합니다. 이에 대해 읽을 수 있습니다.
일반적으로 패널을 생산하기 위해 단일 회로에 미리 납땜된 요소 플레이트를 평평한 베이스 기판에 접착하는 방법을 사용합니다. 우리는 또 다른 옵션을 제공합니다:
- 프레임에 삽입하고 잘 고정한 다음 유리나 플렉시 유리 조각으로 가장자리를 밀봉합니다.
- 요소 플레이트를 적절한 순서로 배치하고 양면 테이프로 접착합니다. 작업면은 유리에, 납땜은 프레임 뒷면으로 연결됩니다.
- 유리를 아래로 한 상태로 테이블 위에 프레임을 놓으면 요소의 단자를 편리하게 납땜할 수 있습니다. 우리는 선택한 것에 따라 전기 설치를 수행합니다. 회로도포함.
- 마지막으로 뒷면의 판을 테이프로 붙입니다.
- 시트 고무, 판지, 섬유판 등 일종의 댐핑 패드를 넣습니다.
- 뒷벽을 프레임에 삽입하고 밀봉합니다.
원하는 경우 뒷벽 대신 에폭시와 같은 일종의 화합물로 뒤쪽 프레임을 채울 수 있습니다. 사실, 이렇게 하면 패널을 분해하고 수리할 가능성이 없어집니다.
물론 50W 배터리 한 개로는 작은 집에도 전력을 공급하기에는 부족합니다. 그러나 그것의 도움으로 현대 LED 램프를 사용하여 조명을 구현하는 것이 이미 가능합니다.
도시 거주자의 편안한 생활을 위해서는 이제 하루에 최소 4kWh의 전기가 필요합니다. 가족의 경우 - 구성원 수에 따라.
따라서 3인 가족을 위한 개인 주택의 태양광 패널은 12kWh를 제공해야 합니다. 집에 태양 에너지로만 전기를 공급하려면 최소 12kWh / 0.6kWh/m2 = 20m2 면적의 태양열 배터리가 필요합니다.
이 에너지는 12kWh/12V = 1000Ah 용량의 배터리 또는 각각 60Ah 배터리 약 16개에 저장되어야 합니다.
태양광 패널과 보호 기능이 있는 배터리를 정상적으로 작동하려면 충전 컨트롤러가 필요합니다.
12VDC를 220VAC로 변환하려면 인버터가 필요합니다. 현재 시장에는 이미 12V 또는 24V의 전압을 지원하는 충분한 양의 전기 장비가 있습니다.
팁: 저전압 전원 공급 네트워크에서는 전류가 훨씬 더 높은 값에서 작동하므로 강력한 장비에 배선할 때 적절한 단면의 와이어를 선택해야 합니다. 인버터가 있는 네트워크의 배선은 일반적인 220V 회로에 따라 수행됩니다.결론을 도출하다
누적 및 합리적 사용에너지, 오늘날 비전통적인 유형의 전력이 총 생산량을 크게 증가시키기 시작했습니다. 점차 전통화되고 있다고 주장할 수도 있습니다.
최근 현대인의 에너지 소비가 크게 감소한 점을 고려하면 가전 제품, 에너지 절약형 조명 장치의 사용 및 신기술의 태양 전지 패널의 효율성이 크게 향상되어 이미 소규모 지역에 전기를 공급할 수 있다고 말할 수 있습니다. 개인 주택일년에 맑은 날이 많은 남부 국가.
러시아에서는 통합 전원 공급 시스템의 백업 또는 추가 에너지원으로 사용될 수 있으며 효율성을 최소 70%까지 높일 수 있다면 주요 전력 공급원으로 사용하는 것이 가능할 것입니다.
태양 에너지 수집 장치를 직접 만드는 방법에 대한 비디오
러시아는 상대적으로 적은 양의 태양광 패널을 생산하고 있으며, 러시아에서 태양으로부터 에너지를 생산하는 비중도 적습니다. 그러나 패널 생산량은 존재하며 제재로 인해 생산량이 증가할 것으로 예상할 수 있습니다.
러시아는 자사 제품(태양광 패널)을 독일과 체코 공화국에 수출합니다.러시아도 독일, 중국, 대만, 태국 등의 국가에서 유사한 제품을 수입하기 때문에 이는 다소 이상합니다. 대부분의 수입품이 중국산이라고 생각하겠지만, 소식통은 그렇지 않고 대부분의 수입품이 독일산이라고 주장합니다.
나열해보자 러시아 기업, 태양광 패널 생산(이 정보는 다음에서 가져옴) 다양한 소스, 아마도 기업 이름이 변경되었거나 폐쇄되었을 수 있습니다):
- 모스크바, 젤레노그라드: CJSC 텔레콤-STV.
- 모스크바, 젤레노그라드: SolarInnTech LLC.
- 크라스노다르: LLC "태양풍"
- 모스크바:모스크바 기업 JSC 경제 전기 화를위한 전 러시아 과학 연구소 (JSC VIESKh).
- 크라스노다르: JSC "토성"
- 랴잔: LLC "솔렉스"
- 랴잔: OJSC 랴잔 금속-도자기 제품 공장.
- 모스크바: NPP "크 반트"
기술적 실리콘 생산:
- 이르쿠츠크 지역의 Usolye-Sibirskoye: Nitol Solar(Nitol 회사), 시베리아 실리콘 프로젝트(RUSAL 및 RosNano).
- 노보체복사르스크, 추바시아:킴프롬.
- 볼고그라드:볼고그라드 JSC Khimprom.
- 아바칸, 하카시아:아바칸 반도체 재료 공장(AZPM).
- Zheleznogorsk, 크라스노야르스크 지역:연방 정부 단일 기업 "광산 및 화학 결합"을 기반으로 한 Zheleznogorsk 반도체 실리콘 공장.
- 레닌그라드 지역: POLISIL, 국제 프로젝트 발틱 실리콘 밸리.
우크라이나와 카자흐스탄에는 무언가가 보존되어 있습니다.
제조회사
Kvant사의 태양전지 "크반트" (모스크바). 이 회사는 우주용을 포함한 태양광 패널을 생산합니다.
이 회사는 3단 비정질 실리콘을 기반으로 한 태양광 패널을 생산하고 있습니다. 해당 제품은 섭씨 -40도에서 +75도 사이의 온도에서 작동할 수 있습니다.
온도가 상승하면 태양광 패널의 성능이 저하되기 때문에 이는 중요한 지표입니다. 따라서 대부분의 제조업체에서는 일반적으로 상한을 60도로 표시합니다.
"Kvant"는 BSA(접이식), EPS 시리즈의 태양전지 모델을 생산합니다.
BSA 배터리 전력: 3.4V 전압에서 약 642W, 20.4V 전압에서 15.408W. 개방 회로 전압은 약간 더 높습니다. 또한 패널이 강력할수록 더 많은 전류가 생성됩니다.
EPS 패널의 전력: 12.5V 전압에서 50W 및 100W. 이러한 배터리를 기반으로 다양한 장치가 만들어졌습니다.
이 회사 패널의 효율은 19%를 넘는다. 그리고 일부 모델에서는 25~30%의 효율성이 달성되었습니다.
비용은 와트 당 약 90 루블입니다.
"태양풍"(크라스노다르). 이 회사는 단결정 실리콘을 기반으로 한 태양전지를 생산합니다.
모듈은 5~160W의 전력으로 제공되지만 200W의 모듈도 주문할 수 있습니다. 이러한 모델의 효율성은 코팅에 따라 12~20%로 낮습니다. 양면 패널도 생산됩니다.
FEM 시리즈(양면) 패널의 전압은 12, 20, 24V이지만 이는 전원용이 아닙니다. TSM 시리즈(Zelenograd에서 제조)는 17, 19 및 34V의 전압을 생성합니다.
토성의 태양전지 텔레콤-STV(젤레노그라드). 이 회사는 TSM 시리즈(전압: 16.6, 17, 19, 17.5, 30, 31, 34, 36, 38V)의 30~250W 전력을 사용하는 태양광 패널을 생산합니다. 효율성은 24~26%로 나쁘지 않습니다. 또한 유연하고 양면적일 수도 있습니다.
FSM 시리즈의 태양전지는 300와트의 전력을 가질 수 있습니다. 해당 패널의 최대 전압은 18입니다. 19; 24; 서른; 36; 37; 38볼트.
"랴잔 ZMKP"(랴잔). 회사 웹사이트에는 효율성 요소가 12~70%(상대적으로 낮음)인 두 가지 모듈이 나와 있습니다. 28-29V의 전압에 대해 200-240W의 전력을 공급합니다. 두 번째 패널은 105~145와트의 전력과 20~22볼트의 전압을 생산합니다.
"헤벨"(Novocheboksarsk). 이 회사는 태양광 패널 생산과 태양광 발전소 건설을 모두 담당하고 있습니다. 생산된 태양광 패널의 전력은 120와트, 출력 전압은 100볼트이다.
"토성"(크라스노다르). 이 회사는 우주용을 포함하여 태양광 패널을 생산합니다. 정지궤도의 경우 효율이 15.5%와 28%인 패널을 사용할 수 있습니다. 특정 전력은 (각각) 평방 미터당 180와 310와트입니다.
"SolarInnTech"(젤레노그라드). 이 회사는 Sunways 브랜드의 가정용 태양광 모듈을 생산합니다.
패널은 30와트의 전력과 18볼트의 전압을 생성합니다. 비용은 2200 루블입니다. 작동 온도는 섭씨 영하 40도에서 영하 85도까지입니다.
가장 비싼 패널은 23,000달러이며, 195와트의 전력과 33볼트의 전압을 생산합니다.
모델에 따라 제시된 패널의 계수는 15%와 20%입니다.
러시아에서 생산된 배터리 검토
모듈은 상당히 넓은 범위의 전압과 전력을 생성하므로 많은 가전제품과 램프에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 이것이 충분하지 않은 경우 병렬 및 직렬로 연결하여 전력이나 전압을 높일 수 있습니다.
구조적으로 모듈은 단면, 양면, 유연성, 접이식 또는 박막일 수 있습니다.
러시아에서 생산되는 태양전지는 효율이 상대적으로 낮다.원칙적으로 20% 미만이지만 더 높은 효율로 태양광 패널을 생산하는 회사도 있습니다. 그러나 고정식 버전에서는 효율성이 그다지 중요한 매개변수가 아니라는 점에 유의해야 합니다.
최악의 효율인 12%와 기록적인 효율을 취한다면 이 순간 46%이면 패널의 선형 치수는 2배 미만 차이가 납니다. 동일한 가격으로 구입할 수 있는 산업용 버전에서는 태양광 패널의 효율이 17% 이상인 경우 선형 치수가 약간 다릅니다.
태양에너지 시장
그 중 가장 강력하고 오늘날 가장 널리 퍼진 것은 수력 발전소입니다.설명된 것 외에도 재생 가능 에너지를 생산하는 근본적으로 다른 방법이 개발되고 있습니다. 조류(어떤 곳에서는 빛, 다른 곳에서는 전기 또는 수소)를 사용하여 에너지를 생성하고, 소금물의 온도 차이(및 염분 또는 기타 경우)를 사용하여 에너지를 생성합니다. ) 등등.
ISS의 태양광 패널 태양전지판은 우주선에 사용됩니다. 우주에서는 에너지를 얻기가 어렵기 때문에 태양전지판에 대한 수요가 매우 높습니다. 지구상에서는 발전소를 만드는 데 태양 전지판(및 전지판뿐만 아니라)이 사용됩니다. 매번 그들은 더욱 강력해집니다.
위에서 언급한 것처럼 두 가지 접근 방식이 있습니다.태양 에너지를 직접 전기로 변환하고 태양 에너지를 먼저 열로 변환합니다. 태양광 패널은 소위 ECO 주택과 일반 주택에서 상당히 일반적인 요소입니다. 거기 그들은 지붕에 배치됩니다.
또한 그러한 집에서는 태양으로부터 축적된 열을 사용합니다. 외부 온도가 약 0이면 태양 덕분에 집안 온도가 섭씨 18도에서 20도까지 올라갈 수 있다고 말하면 충분합니다. 그리고 이것은 24시간 내내 일어날 것입니다.
최근에는 태양으로부터 충전되는(태양전지판을 이용한) 조명장치가 널리 보급되고 있다. 이는 (전구)로의 전환으로 가능해졌습니다. 이러한 설비는 도시에서 거리를 밝히는 데 사용됩니다. 그러나 이러한 장치는 일상생활에서도 사용됩니다. 전통적으로 일상생활에서 태양전지는 계산기를 충전하는 데 사용됩니다.
또한 태양광 패널은 비행기, 자동차, 요트에 설치하여 엔진용 전기를 생산하거나 추가 에너지로 사용할 수 있습니다.
국가 정책에도 주목할 만하다. 지금은 어떤지 알려지지 않았지만 우크라이나에서는 2000년에 태양광 패널이나 기타 재생 가능 에너지원을 사용하는 에너지 소비자에게 혜택을 제공하는 것이 제안되었습니다. 다른 나라에서도 비슷한 정책이 추진되고 있습니다.
태양 에너지 생산의 주요 국가는 중국, 미국, 프랑스, 이탈리아, 독일, 일본입니다.
러시아에서는 에너지 생산에서 수력 발전소가 차지하는 비중이 15%에 이릅니다. 그러나 러시아 생산에서 다른 재생 가능 에너지원이 차지하는 비중은 1% 미만입니다.
글로벌 태양광 패널 제조업체
태양광 패널 생산을 고려하면 중국 다음으로 일본, 대만, 독일 등이 있다.
다음은 태양전지용 실리콘 생산을 선도하는 기업 목록입니다.
- 대한민국:다우케미칼(DCC).
- 미국:글로브 야금학자.
- 브라질: Cia Brasileira Carbureto de Cal-cio(CBCC), Camargo Correa Metais SA.
- 독일: Eckart Gmbh and Co.
- 스페인: Sdad Espanola de Carburos Metalicos SA.
- 노르웨이: Elkem A/S 실리콘 금속 사업부.
"그린"에너지는 최근 몇 년 동안 매우 빠르게 발전해 왔습니다. 지난해 중국(맨해튼 5배 크기). 러시아에서도 태양 에너지가 잘 성장하고 있습니다.
그러나 우리의 미래는 전적으로 태양광 발전소로 이루어질 것이라고 예상하면서 우리는 다음 사항을 잊지 말아야 합니다.
태양광 패널 제조는 에너지 집약적인 공정입니다. 현재 태양광 패널을 만드는 데 사용되는 에너지의 대부분은 화석 원료의 가공과 관련되어 있어 이러한 생산조차도 환경 친화적입니다. 건강한 제품태양광 패널 1제곱미터를 생산하는 데 약 600kWh의 에너지가 사용되며, 이는 60와트 전구 1,000개를 10시간 동안 켜는 데 충분한 양입니다. 평균 전력 시스템은 각각 약 2m2 크기의 패널 2~3개를 사용합니다. 유리한 위치에 설치하면 태양광 패널은 연간 평방미터당 최대 200kWh의 전기를 생산할 수 있습니다.
따라서 패널 생산 과정에서 사용되는 에너지는 수년 가동 후에야 보상된다.
소스 자료독성 및 폭발성 제품인 트리클로로실란은 태양전지를 만드는 데 사용됩니다. 이를 증류하고 수소로 환원하면 순수한 실리콘이 얻어집니다. 이 생산 단계의 부산물은 염산입니다. 다음으로, 실리콘을 녹여 태양전지 소자를 만드는 잉곳을 얻습니다. 태양광 패널을 생산하려면 많은 유해 화학물질을 사용해야 합니다. 비소, 크롬, 수은과 같은 독극물도 부산물입니다. 생산 과정. 이러한 화학물질을 적절하게 처리하지 않으면 환경에 심각한 피해를 줄 수 있습니다.
유독성 가스 및 액체를 포집하고 정화하는 기술을 따르면 생산은 해롭지 않지만 특히 개발 도상국에서는 이러한 장비가 기업에 설치되지 않아 환경 오염이 발생하는 경우가 많습니다. 태양광 패널 생산에 사용되는 에너지가 유일한 에너지 투입은 아닙니다. 특히 패널을 세계 다른 지역에서 수입하는 경우 운송에 사용되는 에너지도 고려해야 합니다. 태양광 패널을 폐기하는 것은 큰 문제입니다. 이를 만드는 데 사용되는 많은 재료는 재활용이 어렵고 재활용 과정 자체에도 많은 분량에너지.
태양 에너지 사용의 단점:
1.- 행성 표면에 태양 에너지가 고르지 않게 분포되어 있습니다. 일부 지역은 다른 지역보다 더 맑습니다.
2. - 흐린 날과 밤에는 태양 에너지를 사용할 수 없습니다.
3. - 태양에너지원을 위한 넓은 면적의 사용 필요성;
4. - 내용 독성 물질광전지에서;
5. - 태양광 패널의 낮은 효율, 평균 효율 값은 20%를 초과하지 않습니다.
6. - 태양 광전지의 높은 비용;
7. - 태양광 패널과 거울(열공기 ES의 경우) 표면에서 유입되는 오염 물질을 청소해야 합니다.
8. - 태양전지가 가열되면 작동 효율이 크게 감소합니다.
9. - 태양광 패널의 폐기가 어렵다.
태양 복사를 사용하여 전기를 생산하는 것은 많은 대체 에너지원 중에서 가장 유망한 방향입니다. 상당히 비싼 전기 가격이 정기적으로 상승하는 점을 고려할 때 러시아의 많은 기업과 거주자는 고품질의 저렴한 제품을 생산하는 국내 제조업체의 제품을 포함하여 태양광 패널과 발전소 구매에 관심이 있습니다.
러시아 기업에서 조립한 태양전지를 유사한 외국 제품과 비교 가지다 다음과 같은 장점 :
- 반사 방지 코팅을 적용하여 효율성을 높였습니다.
- -50 ~ 70oC의 넓은 온도 범위에서 작동합니다.
- 큰 힘의 충격과 기계적 충격을 견딜 수 있습니다.
- 흐린 날씨에도 완벽하게 작동합니다. 비가 오는 날씨.
- 외국 유사품에 비해 제품 비용이 상당히 낮습니다.
러시아 태양광 패널의 단점은 부족함의 결과입니다. 국가 지원이 산업과 생산 공정의 원활성이 부족하여 경우에 따라 조립 품질, 제품 수량 및 범위에 결함이 발생합니다.
러시아 모듈은 변형을 방지하기 위해 강화 유리와 금속 프레임을 사용하여 신뢰성이 향상되는 것이 특징입니다. 비정질 모듈은 기계적 요인의 영향을 받지 않지만, 물리적 특성, 복잡성이 증가하는 상황에서 롤업하여 사용할 수 있습니다.이에 대해 자세히 알아보기
러시아 태양광 패널 제조업체
러시아에서는 모든 태양광 모듈의 대부분이 다음 공장에서 생산됩니다.
LLC 헤벨, Novocherkassk에 위치하고 있습니다. 박막 하이브리드 및 산업 요구 사항을 생산합니다. 제조된 제품:
- 저전압 및 고전압 모듈 HEVEL Pramac P 시리즈(P7, P7L, P7F, P7LF). 박막 마이크로모픽 기술을 사용하여 제조된 이 제품은 가시광선 및 적외선 스펙트럼의 빛을 전기로 변환할 수 있습니다. 가격 7500 문지름;
- 박막 모듈(110-135W)은 비정질 실리콘 기술을 기반으로 제조되므로 이전 세대 제품에 비해 모듈의 효율성이 향상됩니다. 가격 7400-7600 문지름.
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CJSC 텔레콤-STV Zelenograd에 위치한 는 다음과 같이 수정된 다결정 및 단결정 셀과 하이브리드 배터리를 기반으로 하는 경량 소형 가정용 모듈을 생산합니다.
- 18-27W 전력의 단결정;
- 단결정 고효율 5-250W;
- 다결정 5-25W;
- 접이식 - 120 및 180W;
- 해양 발전소 16-215W;
- 충전기 12W;
- 미니 모듈 0.019-0.215W.
패널 가격은 1.3 $/Wpik 또는 280 루블입니다. 모듈당.
회사와 그 역량에 관한 비디오
JSC 새턴, 크라스노다르는 우주 산업에 사용되는 갈륨 비소를 기반으로 패널과 발전소를 생산합니다. 제조된 태양전지 모델 중에서 다음과 같은 사항을 확인할 수 있습니다.
- Spektr-R 우주선(Si)의 SB 패널;
- SB SC "Orbcomm"(GaAs);
- SB KA "Resurs DK"(Si);
- GLONASS 우주선의 SB 모듈(Si 및 GaAs).
Ryazan은 전력, 신뢰성 및 성능이 뛰어난 배터리를 생산합니다. 고품질가정에 전원을 공급하고 휴대용 장치를 충전하며 기타 작업에 적합한 디자인입니다. 생산되는 태양광 패널의 범위는 다음과 같습니다.
- 모듈 유형 RZMP-220 – 자율 충전에 사용됩니다. 모델 범위: RZMP-240(250 – 275). 14,500 루블의 가격;
- RZMP-130 유형 - 전류 12V 및 모든 충전 컨트롤러를 사용하는 자율 시스템에 사용됩니다. 모델 범위: RZMP-130(135 – 165). 가격 14600-18400 루블;
- RZMP "Photocell P" 유형 – 충전 컨트롤러가 있는 네트워크 연결 장치 및 독립형 장치에 사용됩니다. 모델 범위: RZMP-280(285, 290). 19,000 루블의 가격.
외국제조업체
제일 대기업다음 회사는 태양광 패널과 발전소를 생산합니다.
- 모텍 AES Polysilicon의 자회사로 미국에 생산시설을 갖춘 대만 회사입니다. 배터리 셀로 생산을 시작해 점차 다결정 실리콘, 웨이퍼, 패널 완성품 등 제품 종류를 늘려갔다.
- 잉리 그린 에너지는 다결정 실리콘 생산을 위한 생산 시설 덕분에 전체 패널 제품군을 최저 비용으로 생산하는 회사 중 하나인 오래된 수직 통합 중국 회사입니다. 가장 최근에 생산된 배터리 시리즈는 "Panda" 패널이었습니다.
- 썬텍- 크기가 큰 중국 회사는 생산원가 절감과 생산원가 절감을 위해 2010년부터 수직계열화를 도입해 왔다.
- 트리나 솔라는 생산원가가 낮아 고품질 패널을 생산해 최저가에 판매하는 중국 기업이다.
- 한화솔라원- 한국 제조사. 고품질을 생산합니다 태양광 발전소중국에 위치한 공장에서.
- 캐네디안 솔라캐나다에 본사를 두고 온타리오와 중국에서 생산하는 회사입니다. 생산되는 제품의 범위와 양이 넓다는 점에서 구별됩니다.
- 솔라월드유럽과 미국 시장을 겨냥한 독일의 대형 제조업체이며 아시아 지역에는 공장이 없습니다.
- 퍼스트솔라 – 미국 제조업체다른 경쟁사에 비해 배터리 비용이 가장 낮은 텔루르-카드뮴 기술을 기반으로 한 박막 패널입니다.
- 썬파워– 미국에서 가장 효율적인 태양광 발전소를 생산하지만 위기 동안 높은 비용으로 인해 생산량이 감소합니다.
- 재생에너지공사모듈과 다결정 실리콘을 생산하는 노르웨이 회사입니다. 지속적인 위기로 인해 생산 시설을 싱가포르로 이전했습니다.
- 파나소닉/산요일본과 미국 시장을 겨냥한 고성능 제품을 생산하고 있습니다.
- 태양전지판을 생산하다, 태양 에너지는 무궁무진하고 태양 전지를 주로 만드는 실리콘은 매우 일반적인 물질이기 때문에 이러한 배터리는 항상 수요가 있을 것입니다.
이 사업 아이디어의 유일한 단점은 저개발입니다. 기술적 과정 태양광 패널 제조, 이는 아직 배터리 비용을 줄이는 것을 허용하지 않습니다.
태양광 패널 생산상당한 농도의 이산화규소를 함유하고 가공하기 쉬운 주요 원료인 석영 모래가 필요합니다.
또한 실리콘의 종류에 따라 비정질, 단결정, 다결정 등 자체 생산 기술이 사용됩니다. 균일한 결정구조를 갖는 단결정 실리콘을 얻기 위해서는 시드 단결정을 이용하여 성장시킨다. 특수 오븐에서는 특정 방식으로 회전합니다.
불균일한 구조를 갖는 다결정 실리콘을 생산하는 데에는 보다 저렴한 기술이 사용됩니다. 다결정 실리콘을 얻기 위해 기상 증착이 수행되어 분자가 자유롭고 무작위로 응고됩니다.
다결정 실리콘을 기반으로 제조된 배터리는 상대적으로 가격이 저렴합니다.
생성된 단결정 실리콘 디스크는 정사각형 모양으로 잘립니다. 다음으로 다이아몬드 디스크를 사용하여 사각형 모양의 단결정 실리콘을 두께 0.2~0.4mm의 얇은 판으로 절단합니다.
그런 다음 조심스럽게 청소하고, 돌리고, 샌딩하고 청소합니다. 그런 다음 단결정 실리콘 웨이퍼에 대한 테스트가 수행됩니다. 다음으로, 실리콘 웨이퍼를 연결하여 태양전지 소자를 형성합니다. 그런 다음 배터리의 실리콘 부품 표면에 강한 유리 보호 코팅을 적용하여 배터리의 손상을 방지합니다.
부정적인 환경 영향. 다음으로 표면을 금속화한 다음 특수 라미네이트를 사용하여 반사 방지 코팅을 적용합니다.
필요한 전기 매개변수, 특히 전압 및 전류 수준을 달성하기 위해 태양전지 요소가 직렬로 결합됩니다. 이 공정은 태양광 패널 생산 사업 계획에 포함된 유리 필름 기술에 따라 발생합니다. 필름은 생성된 광전지 웨이퍼 구조의 뒷면에 부착된 다음 필름의 가장자리가 밀봉되어 태양광 패널의 품질이 보장됩니다.
태양 에너지의 영향으로 태양 전지 패널의 광전지 요소에 의해 전류가 생성됩니다. 그러면 전류가 축적되어 이미 다른 전기 장치에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있습니다.
태양 전지를 만드는 방법 - 비디오:
그건 그렇고, 태양 전지 자체는 다음에서 주문할 수 있습니다. 유명한 인터넷경매.