Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Производство солнечной батареи: технология и оборудование

Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Человечество стремится перейти на альтернативные источники электрического снабжения, которые помогут сохранить чистоту окружающей среды и сократить затраты на выработку энергии.

Производство солнечной батареи является современным индустриальным методом.

Система электроснабжения включает в себя приемники солнечного света, аккумуляторы, контролирующие устройства, инверторы и другие приборы, предназначенные для определенных функций.

Солнечная батарея является главным элементом, с которого начинается накопление и преобразование энергии лучей. В современном мире для потребителя при выборе панели существует много подводных камней, так как промышленность предлагает большое число изделий, объединенных под одним названием.

Кремниевые солнечные батареи

Эти изделия популярны у современных потребителей. В основу их изготовления положен кремний. Запасы его в недрах широко распространены, добыча сравнительно недорогая. Кремниевые элементы выгодно отличаются уровнем производительности от других батарей солнечного света.

Виды элементов

Производство солнечных батарей из кремния ведется следующих типов:

  • монокристаллический;
  • поликристаллический;
  • аморфный.

Различаются вышеназванные формы устройств тем, как компонуются кремниевые атомы в кристалле. Основным отличием элементов становится различный показатель коэффициента полезного действия преобразования световой энергии, который у двух первых видов находится приблизительно на одном уровне и превышает значения у приборов из аморфного кремния.

Промышленность сегодняшнего дня предлагает несколько моделей солнечных уловителей света. Отличие их состоит в том, какое применяется оборудование для производства солнечных батарей. Играет роль технология изготовления и разновидность начального материала.

Монокристаллический тип

Эти элементы состоят из силиконовых ячеек, скрепленных между собой. По способу ученого Чохральского производится абсолютно чистый кремний, из которого изготавливают монокристаллы.

Следующим процессом является разрезание застывшего и затвердевшего полуфабриката на пластины толщиной от 250 до 300 мкм. Тонкие слои насыщают металлической сеткой электродов.

Несмотря на дороговизну производства, такие элементы применяют достаточно широко из-за высокого показателя преобразования (17-22%).

Изготовление поликристаллических элементов

Технология производства солнечных батарей из поликристаллов состоит в том, что расплавленная кремниевая масса постепенно охлаждается. Производство не требует дорогого оборудования, следовательно, затраты на получение кремния снижены.

Поликристаллические солнечные накопители имеют меньший коэффициент эффективности (11-18%), в отличие от монокристаллических.

Это объясняется тем, что в процессе остывания масса кремния насыщается мельчайшими зернистыми пузырьками, что приводит к дополнительному преломлению лучей.

Изделия относят к особому типу, так как их принадлежность к кремниевому виду исходит от наименования используемого материала, а производство солнечных батарей выполняется по технологии пленочных приборов.

Кристалл в процессе изготовления уступает место кремниевому водороду или силону, тонкий слой которых покрывает подложку. Батареи имеют самое низкое значение эффективности, всего до 6%.

Элементы, несмотря на существенный недостаток, имеют ряд неоспоримых преимуществ, дающих им право стоять в ряду с вышеназванными типами:

  • значение поглощения оптики выше в два десятка раз, чем у монокристаллических и поликристаллических накопителей;
  • имеет минимальную толщину слоя, всего 1 мкм;
  • пасмурная погода не влияет на работу по преобразованию света, в отличие от других видов;
  • из-за высокого показателя прочности на изгиб без проблем применяется в трудных местах.

Три вышеописанных вида солнечных преобразователей дополняются гибридными изделиями из материалов с двойственными свойствами. Такие характеристики достигаются, если в аморфный кремний включаются микроэлементы или наночастицы. Полученный материал схож с поликристаллическим кремнием, но выгодно отличается от него новыми техническими показателями.

Сырье для производства солнечных батарей пленочного типа из CdTe

Выбор материала диктуется потребностью в уменьшении стоимости изготовления и повышении технических характеристик в работе. Наиболее часто применяется светопоглощающий теллурид кадмия. В 70-е годы прошлого столетия CdTe считался основным претендентом на космическое использование, в современной промышленности он нашел широкое применение в энергетике солнечного света.

Этот материал относят к категории кумулятивных ядов, поэтому не стихают прения по вопросу его вредности.

Исследования ученых установили тот факт, что уровень вредного вещества, поступающего в атмосферу, является допустимым и не наносит вреда экологии.

Уровень КПД составляет всего 11%, но стоимость преобразуемой электроэнергии от таких элементов ниже на 20-30%, чем от приборов кремниевого вида.

Накопители лучей из селена, меди и индия

Полупроводниками в приборе служат медь, селен и индий, иногда допускается замещение последнего на галлий. Это объясняется высокой востребованностью индия для производства мониторов плоского типа.

Поэтому выбран этот вариант замещения, так как материалы имеют похожие свойства.

Но для показателя КПД замена играет существенную роль, производство солнечной батареи без галлия повышает эффективность работы устройства на 14%.

Солнечные уловители на полимерной основе

Эти элементы относят к молодым технологиям, так как они недавно появились на рынке. Полупроводники из органики поглощают свет для преобразования его в электрическую энергию.

Для производства применяют фуллерены углеродной группы, полифенилен, меди фталоцианин и др. В результате получают тонкие (100 нм) и гибкие пленки, которые в работе выдают коэффициент эффективности 5-7%.

Величина небольшая, но производство гибких солнечных батарей имеет несколько положительных моментов:

  • для изготовления не затрачиваются большие средства;
  • возможность установки гибких батарей в местах изгибов, где эластичность имеет первоочередное значение;
  • сравнительная легкость и доступность установки;
  • гибкие батареи не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

Химическое травление в процессе производства

Самой дорогой в солнечной батарее является мультикристаллическая или монокристаллическая пластина из кремния.

Для максимально рационального использования кремния режут псевдоквадратные фигуры, эта же форма позволяет плотно уложить пластины в будущем модуле.

После процесса резки на поверхности остаются микроскопические слои нарушенной поверхности, которые убираются при помощи травления и текстурирования, чтобы улучшить прием падающих лучей.

Обработанная подобным способом поверхность представляет собой хаотично расположенные микропирамиды, отражаясь от грани которых, свет попадает на боковые поверхности других выступов.

Процедура рыхления текстуры понижает отражающую способность материала приблизительно на 25%.

В процессе травления применяют серию кислотных и щелочных обработок, но недопустимо сильно уменьшать толщину слоя, так как пластина не выдерживает следующие обработки.

Технология производства солнечных батарей предполагает, что основным понятием твердой электроники является p-n-переход.

Если в одной пластине совместить электронную проводимость n-типа и дырочную проводимость p-типа, то в месте соприкосновения их возникает p-n-переход.

Основным физическим свойством указанного определения становится возможность служить барьером и пропускать электричество в одном направлении. Именно такой эффект позволяет наладить полноценную работу солнечных элементов.

В результате проведения фосфорной диффузии на торцах пластины складывается слой n-типа, который базируется у поверхности элемента на глубине всего 0,5 мкм.

Производство солнечной батареи предусматривает неглубокое проникновение носителей противоположных знаков, которые возникают под действием света.

Их путь в зону влияния p-n-перехода должен быть коротким, иначе они могут при встрече погасить один другого, при этом не сгенерировав никакого количества электричества.

Использование плазмохимического травления

В конструкции солнечной батареи предусмотрены лицевая поверхность с установленной решеткой для съемки тока и тыльная сторона, представляющая собой сплошной контакт. Во время явления диффузии возникает электрическое замыкание между двумя плоскостями и передается на торец.

Чтобы удалить замыкание, применяется оборудование для солнечных батарей, позволяющее сделать это с помощью плазмохимического, химического травления или механическим, лазерным путем.

Часто используется метод плазмохимического воздействия. Травление выполняется одновременно для стопки сложенных вместе пластин кремния.

Исход процесса зависит от длительности обработки, состава средства, размера квадратов материала, направления струй ионного потока и других факторов.

Нанесение антиотражающего покрытия

При помощи нанесения текстуры на поверхности элемента снижается отражение до 11%. Это обозначает, что десятая часть лучей попросту отражается от поверхности и не принимает участия в образовании электричества.

С целью уменьшения таких потерь на лицевую сторону элемента наносят покрытие с глубоким проникновением световых импульсов, не отражающее их обратно.

Ученые, принимая во внимание законы оптики, определяют состав и толщину слоя, поэтому производство и установка солнечных батарей с таким покрытием уменьшают отражение до 2%.

Контактная металлизация с лицевой стороны

Поверхность элемента предназначена для поглощения наибольшего количества излучения, именно этим требованием определяются размерные и технические характеристики наносимой металлической сетки.

Выбирая дизайн лицевой стороны, инженеры решают две противоположные проблемы. Снижение оптических потерь происходит при более тонких линиях и расположении их на большом расстоянии одна от другой.

Производство солнечной батареи с увеличенными размерами сетки приводит к тому, что часть зарядов не успевает достичь контакта и теряется.

Поэтому учеными стандартизировано значение расстояния и толщины линии для каждого металла.

Слишком тонкие полоски открывают пространство на поверхности элемента для поглощения лучей, но не проводят сильный ток. Современные методы нанесения металлизации состоят в трафаретном печатании.

В качестве материала наиболее оправдывает себя серебросодержащая паста. За счет ее применения КПД элемента поднимается на 15-17%.

Металлизация на тыльной стороне прибора

Нанесение металла на тыльную сторону устройства происходит по двум схемам, каждая из которых выполняет собственную работу. Сплошным тонким слоем по всей поверхности, кроме отдельных отверстий, напыляют алюминий, а отверстия заполняют серебросодержащей пастой, играющей контактную роль.

Сплошной алюминиевый слой служит своеобразным зеркальным устройством с тыльной стороны для свободных зарядов, которые могут потеряться в оборванных кристаллических связях решетки. С таким покрытием на 2% больше по мощности работают солнечные батареи.

Отзывы потребителей говорят, что такие элементы более долговечны и не так сильно зависят от пасмурной погоды.

Изготовление солнечных батарей своими руками

Источники питания от солнца не каждый может заказать и установить у себя дома, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно велика. Поэтому многие мастера и умельцы осваивают производство солнечных батарей дома.

Приобрести комплекты фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в интернете на различных сайтах. Стоимость их зависит от количества применяемых пластин и мощности. Например, небольшой мощности комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно. Здесь же приобретают рабочие элементы, отбракованные с производственных линий по каким-либо причинам.

При выборе типа фотоэлектрического преобразователя принимают во внимание тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают при ней эффективнее монокристаллических, но имеют меньший срок службы. Монокристаллические обладают более высоким КПД в солнечную погоду, и прослужат они гораздо дольше.

Чтобы организовать производство солнечных батарей в домашних условиях, нужно подсчитать общую нагрузку всех приборов, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определиться с мощностью устройства.

Отсюда вытекает количество фотоэлементов, при этом учитывают угол наклона панели.

Некоторые мастера предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой – от толщины выпавшего снега.

Для изготовления корпуса применяют различные материалы. Чаще всего ставят алюминиевые или нержавеющие уголки, используют фанеру, ДСП и др. Прозрачная часть выполняется из органического или обыкновенного стекла.

В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, такие покупать предпочтительнее, так как упрощается задача сборки. Пластины не складывают одну на другую – нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся предварительно. Паять элементы удобнее, расположив их сразу на рабочей стороне.

В конце крайние пластины приваривают к шинам (более широким проводникам), после этого выводят “минус” и “плюс”.

После проделанной работы тестируют панель и герметизируют. Зарубежные мастера для этого используют компаунды, но для наших умельцев они стоят довольно дорого. Самодельные преобразователи герметизируют силиконом, а тыльную сторону покрывают лаком на основе акрила.

В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали солнечные батареи своими руками, всегда положительные. Однажды затратив средства на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их окупает и начинает экономить, используя бесплатную энергию.

Источник: https://FB.ru/article/258728/proizvodstvo-solnechnoy-batarei-tehnologiya-i-oborudovanie

Технология изготовления солнечных панелей

Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Всё большей популярности набирает потребление энергии солнца, что неизменно влечет за собой увеличение спроса на оборудование, которое преобразует солнечное излучение в электроэнергию.

Самым распространенным методом получения таковой считается фотовольтаика. Разумеется, одной из причин есть то, что производство солнечных батарей базируется на использовании кремния.

Этот химический элемент – второй по численности на земном шаре.

Сейчас на рынке солнечных батарей функционируют огромные мировые компании, которые имеют многомиллионные обороты и многолетний опыт. Технологии, положенные в основу производства, из года в год совершенствуются.

Вы с легкостью найдете солнечную батарею, которая вам нужна. Будь то устройство для автомобиля, микрокалькулятора или освещения дома. Если приобрести одиночный фотоэлемент, вы заметите, что у них очень маленькая мощность.

Потому чаще их соединяют в солнечный модуль. Давайте разбираться, как.

Она делится на этапы, разберем каждый из них:

Конечно же, первое, с чего начинается абсолютно любое производство, и не только солнечных панелей, это с подготовки сырья (материала). Как говорилось ранее, в основном панели делают из кремния, а если быть точнее, то из кварцевого песка определенной породы. Технология подготовки материала включает два процесса:

  1. Высокотемпературное плавление.
  2. Синтез с добавлением разнообразных химических элементов.

После прохождения этих процессов можно достигнуть очищения кремния до 99,99 %.

Чаще всего для производства солнечных панелей берут поликристаллический или монокристаллический кремний. И хоть технология производства у них разная, тем не менее получение поликристаллического кремния считается более экономной. Поэтому, выбираю солнечную батарею из такого сырья, вы заплатите за нее меньше.

После очистки кремния, его режут тонкими пластинами, которые потом пройдут тестирование. Производится оно путем замера электропараметров с помощью световой вспышки ксеноновой лампы очень высокой мощности. По окончанию испытаний пластин, их отправляют на следующий этап.

  • На втором этапе пластины спаивают в секции, после чего из них формируют блоки на стекле. Чтобы перенести эти секции на стекло, используются держатели из вакуума. С их помощью исключается механическое воздействие на готовый солнечный элемент. Обычно секции состоят из 10 элементов, а блоки из 4 секций, реже – из 6.
  • Блоки, которые получили на втором этапе, ламинируются с помощью этиленвинилацетатной пленки и специального защитного покрытия. Компьютерное управление позволяет проследить за температурой, давлением и уровнем вакуума, а также запрограммировать условия для ламинирования.
  • Это последний этап производства солнечных панелей. Заключается он в монтировании алюминиевой рамы и соединительной коробки. Специальный клей-герметик обеспечивает надежное соединение модуля и коробки. Потом солнечные батареи тестируют, измеряя ток короткого замыкания, напряжение точки максимальной мощности  и напряжение холостого хода.

Оборудование для производства солнечных батарей

В производстве солнечных панелей используют только лучшее оборудование. Благодаря высокому качеству оборудования достигается минимальная погрешность при тестировании и измерении показателей.

Также это гарантирует более длительный срок эксплуатации, что в свою очередь снижает затраты на покупку нового оборудования. Низкое же качество влечет за собой нарушения в технологии производства.

Основное оборудование, которое используют при изготовлении  солнечных панелей:

  • Инструмент для резки ячеек. Ячейки режутся с помощью волоконного лазера. Размеры можно задать с помощью различных программ.
  • Ламинатор. Название говорит само за себя.С его помощью ламинируют солнечные элементы. Имеет специальные контроллеры для поддержки выбранных параметров. Ламинаторы работают в двух режимах: ручном и автоматизированном.
  • Столик для перемещения. Очень сложно обойтись без данного предмета. Именно на нем производят такие операции, как обрезка краев, укладка соединительной коробки и многие другие. Столешница имеет закрепленные шарики, с помощью которого можно открыть и переместить модуль, не боясь его повредить.
  • Машинка для очистки стекла. Ее используют при очистке стеклянных подложек. Стекло сначала очищают при помощи моющего средства, позже ополаскивают деионизированной водой два раза. Уже после подложки сушатся с помощью холодного и горячего воздуха.

Производители солнечных батарей

Изготовление солнечных панелей из кремния – довольно перспективный и прибыльный бизнес. Спрос на солнечные панели растет каждый год. Соответственно, растут объемы продаж.

Безусловно, первое место по производству солнечных батарей занимают китайцы. Их главный козырь – очень низкая стоимость. Естественно, многие компании по всему миру не выдерживают напора и конкуренции китайских компаний.

Это стало следствием закрытия, например, четырех немецких брендов за последние пару лет. Это такие гиганты, как Solon, Solarhybrid, Q-Cells и SolarMillennium. Вслед за ними закрыла свой филиал в Германии американская компания FirstSolar, а вслед за ней и компании Siemens, Bosch. И это неудивительно.

Китайские солнечные панели стоят в два раза дешевле своих заграничных аналогов.

Топ компаний-производителей солнечных панелей:

  • YingliGreenEnergy. YGE за время своего существования установила солнечных батарей больше, чем на 2 ГВт.
  • FirstSolar. Несмотря на то, что компании пришлось закрыть свой завод в Германии, она не сдала свои позиции в топе. Профилем ее являются тонкопленочные панели, которых они выпустили более, чем на 4 ГВт.
  • SuntechPower Ко. Производитель выпустил на рынок около 13 миллионов батарей.

Российские популярные производители батарей:

  • Завод «Солнечный ветер».
  • Завод «Хевел».
  • Завод «Телеком-СТВ».
  • «Рязанский завод металлокерамических приборов».
  • «Термотрон-завод».

Страны СНГ также не пасут задних.

Например, в Астане тоже запустили завод, выпускающий солнечные батареи из кремния. Для Казахстана это пионер в подобной отрасли. В качестве материалов там планируется использование кремния, которое находится в Казахстане.

Оборудование, закупленное для производства, отвечает всем стандартам и отличается высоким качеством.

Высокие темпы строительства заводов свидетельствуют о высоком спросе на солнечные батареи. Потому в ближайшем будущем можно ожидать повсеместное использования солнечных модулей. И это, однозначно, положительно повлияет на нашу атмосферу, избавив ее от загрязнений и истощений запасов топлива.

Источник: https://ekobatarei.ru/energia/texnologiya-izgotovleniya-solnechnyx-panelej

Кто и как производит солнечные панели?

Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

26 октября 2013

Неизменный рост потребления энергии солнечного света способствует увеличению спроса на оборудование, с помощью которого эту энергию можно накапливать и использовать для дальнейших нужд.

Наиболее популярным способом получения электроэнергии является солнечная фотовольтаика.

В первую очередь объясняется это тем, что производство солнечных батарей основано на использовании кремния – химического элемента, занимающего второе место по содержанию в земной коре.

Рынок солнечных батарей на сегодняшний день представляют крупнейшие мировые компании с многомиллионными оборотами и многолетним опытом. В основе производства солнечных панелей лежат различные технологии, которые постоянно совершенствуются.

В зависимости от ваших нужд вы можете найти солнечные батареи, размеры которых позволяют встроить их в микрокалькулятор, или панели, которые без проблем разместятся на крыше здания или автомобиля.

Как правило, одиночные фотоэлементы вырабатывают очень небольшое количество мощности, поэтому используются технологии, позволяющие соединять их в так называемые солнечные модули. О том, кто и как это делает и пойдет речь дальше.

1 этап

Первое с чего начинается любое производство, в том числе и производство солнечных батарей – это подготовка сырья. Как мы уже упоминали выше, основным сырьем в данном случае служит кремний, а точнее кварцевый песок определенных пород. Технология подготовки сырья состоит из 2 процессов:

  1. Этап высокотемпературного плавления.
  2. Этап синтеза, сопровождающийся добавлением различных химических веществ.

Путем этих процессов достигают максимальной степени очистки кремния до 99,99%. Для изготовления солнечных батарей чаще всего используют монокристаллический и поликристаллический кремний. Технологии их производства различны, но процесс получения поликристаллического кремния менее затратный. Поэтому солнечные батареи, изготовленные из этого вида кремния, обходятся потребителям дешевле.

После того, как кремний прошел очистку, его разрезают на тонкие пластины, которые, в свою очередь, тщательно тестируют, производя замер электрических параметров посредством световых вспышек ксеноновых ламп высокой мощности. После проведенных испытаний пластины сортируют и отправляют на следующий этап производства.

2 этап

Второй этап технологии представляет собой процесс пайки пластин в секции, с последующим формированием из этих секций блоков на стекле.

Для переноса готовых секций на поверхность стекла используют вакуумные держатели. Это необходимо для того, чтобы исключить возможность механического воздействия на готовые солнечные элементы.

Секции, как правило, формируют из 9 или 10 солнечных элементов, а блоки – из 4 или 6 секций.

3 этап

3 этап – это этап ламинирования. Спаянные блоки фотоэлектрических пластин ламинируют этиленвинилацетатной пленкой и специальным защитным покрытием. Использование компьютерного управления позволяет следить за уровнем температуры, вакуума и давления. А также программировать требуемые условия ламинирования в случае использования разных материалов.

4 этап

На последнем этапе изготовления блоков солнечных батарей монтируется алюминиевая рама и соединительная коробка. Для надежного соединения коробки и модуля используется специальный герметик-клей.

После чего солнечные батареи проходят тестирование, где измеряют показатели тока короткого замыкания, тока и напряжения точки максимальной мощности и напряжения холостого хода.

Для получения необходимых значений силы тока и напряжения возможно объединение не только солнечных элементов, но и готовых солнечных блоков между собой.

Какое оборудование необходимо?

При производстве солнечных панелей необходимо использовать только качественное оборудование.

Это обеспечивает минимальные погрешности при измерении различных показателей в процессе тестирования солнечных элементов и состоящих из них блоков.

Надежность оборудования предполагает более долгий срок эксплуатации, следовательно, минимизируются расходы на замену вышедшего из строя оборудования. При низком качестве возможны нарушения технологии изготовления.

Основное оборудование, используемое в процессе производства солнечных панелей:

  1. Стол для перемещения. Незаменим при осуществлении различных действий с солнечными модулями. Обрезка краев, укладка, установка соединительной коробки – эти и многие другие операции производят исключительно на данном столе. Закрепленные на столешнице неметаллические шарики позволяют без каких-либо усилий перемещать модуль, не повреждая его при этом.
  2. Ламинатор для солнечных батарей. Как понятно из названия, данное оборудование применяется при ламинации солнечных элементов. Все необходимые параметры поддерживаются специальными контроллерами. Имеется возможность выбора как полностью автоматизированного режима работы, так и ручного управления.
  3. Инструмент для резки ячеек (рисунок справа). Разрезание ячеек осуществляется волоконным лазером. Размеры задаются программно.
  4. Машина для очистки стекла. Оборудование используется для очистки стеклянных подложек. Процесс происходит в несколько этапов. Сначала стекло очищают с использованием моющего средства, для чего применяют нейлоновые щетки, а затем споласкивают деионизированной водой в 2 этапа. Затем стеклянные подложки сушат холодным и горячим воздухом.

Кто поставляет нам солнечные батареи?

Солнечные панели – дело очень перспективное, а главное прибыльное. Количество покупаемых солнечных батарей увеличивается с каждым годом. Что обеспечивает постоянный рост объемов продаж, в котором заинтересован любой завод по производству солнечных батарей, а их по всему миру немало.

На первом месте стоят, конечно, китайские компании. Низкая стоимость солнечных батарей, которые китайцы экспортируют по всему миру, привела к появлению множества проблем у других крупнейших компаний. За последние 2-3 года о закрытии производства солнечных панелей объявили, по меньшей мере, 4 немецких бренда.

Началось все с банкротства компании Solon, после которой закрылись Solarhybrid, Q-Cells и Solar Millennium. Американская компания First Solar также заявила о закрытии своего завода во Франкфурте-на-Одере. Свое производство панелей свернули и такие гиганты как Siemens и Bosch.

Хотя, учитывая, что китайские солнечные батареи стоят, к примеру, почти в 2 раза дешевле немецких аналогов, удивляться здесь нечему.

Первые места в топе компаний, производящих солнечные панели, занимают:

  • Yingli Green Energy (YGE) является ведущим производителем солнечных батарей. За 2012 год ее прибыль составила более 120 млн. $. Всего она установила солнечных модулей более чем на 2 ГВт. Среди ее продукции панели из монокристаллического кремния мощностью 245-265 Вт и поликристаллические кремниевые батареи мощностью 175-290 Вт.
  • First Solar. Хоть эта компания и закрыла свой завод в Германии, в числе крупнейших она все-таки осталась. Ее профиль – это тонкопленочные панели, мощность которых за 2012 год составила около 3,8 ГВт.
  • Suntech Power Ко. Производственные мощности этого китайского гиганта составляют примерно 1800 МВт в год. Около 13 млн солнечных батарей в 80 странах мира – это результат труда этой компании.

Среди российских заводов следует выделить:

  • «Солнечный ветер»
  • ООО «Хевел» в Новочебоксарске
  • «Телеком-СТВ» в Зеленограде
  • ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов»
  • ЗАО «Термотрон-завод» и другие.

Более полный перечень фирм, изготавливающих и поставляющих оборудование и изделия для солнечной энергетики, вы найдете в нашем Каталоге производителей и поставщиков.

Не отстают и страны СНГ. Так, например, завод по производству солнечных батарей еще в прошлом году был запущен в Астане. Это первое предприятия подобного рода в Казахстане.

В качестве сырья планируется использовать 100% казахского кремния, а оборудование, установленное на заводе, отвечает всем последним требованиям и полностью автоматизировано. Запуск аналогичного завода есть и в планах у Узбекистана.

Инициатором строительства выступила крупнейшая китайская компания Suntech Power Holdings Co, такое же предложение поступило и от российского нефтяного гиганта «ЛУКОЙЛ».

При таких темпах строительства, следует ожидать повсеместного использования солнечных модулей. Но это и неплохо. Экологичный энергетический источник, дающий бесплатную энергию, сможет решить множество проблем, связанных с загрязнением окружающей среды и истощением запасов природного топлива.

Статью подготовила Абдуллина Регина

о процессе изготовления солнечных панелей:

Источник: https://altenergiya.ru/sun/kto-i-kak-proizvodit-solnechnye-paneli.html

Солнечные панели российского производства: фирмы производители и их краткий обзор

Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Востребованными альтернативными источниками энергии сегодня являются устройства, работающие от активности Солнца. Это направление энергетики стремительно развивается по всему миру, не является исключением Россия.

Учитывая постоянный рост цен на топливо, энергоносители, все больше потребителей интересуется, насколько эффективны гелиопанели, какое количество электрических ресурсов они способны вырабатывать.

Нестабильность на валютном рынке делает все более востребованными солнечные панели, выпускаемые российскими производителями.

В России доля производства энергии за счет солнечного излучения невелика. На отечественном рынке представлено относительно небольшое количество производителей, изготавливающих солнечные модули.

Сферы применения

Солнечные модули нашли широкое применение в различных сферах деятельности человека. Если изначально устройства, преобразующие потоки света, использовались только в бытовых целях, чтобы обеспечить дом или хозяйство необходимым количеством тепла и электричества. Сегодня же они широко используются:

  • сельскохозяйственными и промышленными предприятиями;
  • небольшими компаниями;
  • владельцами частных домов для накопления тепла;
  • для работы осветительных приборов, обеспечения мощности энергосберегающих ламп;
  • коммунальными предприятиями для освещения городских улиц.

Сегодня модули, позволяющие преобразовывать энергию солнца, используются в самолетостроении и космонавтике. Для обеспечения работы двигателя их устанавливают на современные яхты. Однако их используют пока только в качестве дополнительного источника, что не мешает в России активно развиваться солнечной энергетике.

Солнечные панели: преимущества

Использование ресурсов солнца имеет немало преимуществ:

  • В сравнении с другими видами топлива, активно используемыми сегодня человеком, солнечные потоки неиссякаемы. Установка станет отличным решением, как обеспечить себя необходимым количеством тепла, электроэнергии. Как показали результаты исследований NASA, в течение 6,5 миллиардов лет Солнце будет обогревать Землю своими лучами.
  • Потенциал солнечной энергетики огромен, объем получаемой мощности измеряется терраваттами, что превышает потребность в 20 тысяч раз. Перерасходовать все запасы ресурсов Солнца невозможно, поэтому ею пользоваться смогут и будущие поколения.
  • Лучи Солнца доступны в любой точке планеты. Это не только страны, расположенные вдоль экватора, но и страны северных широт. Сегодня Германия лидирует на мировом рынке альтернативной энергетики.
  • Безопасность для экологии. Сегодня остро стоит проблема экологической безопасности, поэтому данная отрасль остается перспективной и сможет заменить невосстанавливаемые топливные ресурсы. Производство солнечных панелей, их использование не загрязняет атмосферу выбросами вредных веществ.
  • Бесшумность. Поскольку СЭС не используют движущих узлов, производство совершенно бесшумное.
  • Экономичность, низкий уровень затрат на содержание.
  • Широкие сферы применения.

Фирмы производители

На отечественном рынке высоким спросом пользуется продукция ряда производителей.

Основным направлением деятельности НПП «Квант» является производство панелей, используемых предприятиями космической и оборонной отрасли. Изготавливаемые на основе аморфного кремния, модули демонстрируют отличные эксплуатационные характеристики.

Изделия этой компании могут работать в различных температурных режимах (от -40 до +75 градусов). Одной из первых на отечественном рынке компания освоила выпуск уникальных элементов, демонстрирующих высокую производительность за счет двусторонней чувствительности.

Исключительное качество выпускаемой продукции позволило компании войти в рейтинг лучших отечественных производителей солнечных панелей.

В Краснодаре сегодня работает сразу два завода солнечных батарей и это неудивительно, ведь столица Кубани известна высоким количеством  солнечных дней на протяжении года:

  • Компания «Солнечный ветер» изготавливает панели на монокристаллическом кремнии. Здесь выпускаются элементы мощностью 5 – 160 Вт, при необходимости изготавливаются батареи, мощность которых достигает 200 Вт. КПД производимых элементов составляет 12-20 процентов. Компания освоила выпуск двусторонних панелей, широко применяемых отечественными операторами мобильной связи.
  • «Сатурн», основным направлением работы компании является производство панелей, применяемых предприятиями космического комплекса, авиастроения. Здесь выпускаются различные виды каркасов для СЭС: сетчатые, струнные и изготовленные из пленки.

Зеленоград, здесь компанией «Телеком-СТВ» производятся модули серии ТСМ. Их мощность составляет от 30 до 250 Вт, КПД – 24-26 процентов. Специалистами производителя было освоено изготовление гибких и двусторонних устройств.

Рязанский ЗМКП предлагает широкий ассортимент продукции, в котором не только фотоэлектрические модули, но и инверторы для гелиосистем, контроллеры. Здесь выпускают монокристаллические панели, мощность которых составляет 8 – 100 Вт.

Такие панели нашли применение в жилищном строительстве обеспечения энергией жилых домов, освещения городских улиц, зарядки автомобильных аккумуляторных батарей. В числе выпускаемых изделий и панели с меньшим показателем мощности (от 3,5 до 5 Ватт), используемые владельцами мобильных устройств.

КПД выпускаемых рязанским заводом солнечных батарей – от 12 до 17 процентов.

Еще одним производителем из Зеленограда является компания «СоларИннТех», выпускающая панели для домов мощностью  30Ватт. При невысокой стоимости изделий  производителя, они демонстрируют высокие эксплуатационные характеристики. КПД производимых модулей составляет от 15 до 20 процентов.

Компания «Хевел» из Новочебоксарска в Чувашии выпускает микропленочные элементы, способные улавливать более эффективно, чем стандартные элементы на моно- или поликристаллах, рассеянный свет.

Изделия этого производителя отличаются небольшой толщиной, они имеют эстетичный внешний вид, поэтому их часто выбирают для установки на фасадах и кровлях домов в качестве дополнительного источника энергии.

Мощность производимых панелей достигает 120Вт, а показатель напряжения – 100 Вольт.

Панели, выпускаемые в России: обзор

В последние годы наблюдается стремительное развитие солнечной энергетики, что способствовало экономическому росту предприятий, выпускающих солнечные батареи в России.

Как показывают данные проведенных исследований, в ближайшее десятилетие количество потребляемой энергии возрастет, как минимум, в пять раз.

Но и при таких стремительных темпах развития данной отрасли объем энергии, производимой солнечными панелями, составит не более пяти процентов объемов производимых ресурсов.

Сегодня гелиопанели широко применяются в космических программах. В регионах, где наблюдается плотный поток солнечных лучей(инсоляция), строятся электростанции, использующие активность солнца. Наращивают свои мощности СЭС, увеличивая площадь покрытия, чтобы обеспечивать потребителей необходимым количеством энергии.

Производители солнечных панелей в России предлагают два вида солнечных модулей, которые отличаются не только технологией производства, но и используемыми материалами.

Кремниевые модули. На основе этого элемента выпускаются наиболее популярные у пользователей модели альтернативных батарей. Запасами кремния богаты недра нашей планеты, его легко добывать, что делает себестоимость производства солнечных батарей минимальной. Кроме того, минерал демонстрирует высокие показатели производительности. Кремниевые панели выпускаются трех видов:

  • Монокристаллические: наиболее эффективны, поскольку обладают КПД от 17 до 22 процентов. Кремний, прошедший максимальную обработку и нарезанный на мельчайшие пластины, располагается в подготовленных из силикона ячейках. Такая технология производства наиболее затратная. Готовые панели окрашены в черный цвет и, несмотря на стоимость, пользуются у потребителей спросом, поскольку быстро окупают вложенные средства.
  • Поликристаллические: производятся методом охлаждения кремния, доведенного до температуры плавления. Такой способ изготовления менее затратный, что позволяет снизить себестоимость готовых панелей. Однако и КПД таких изделий несколько ниже и составляет от 12 до 18 процентов.
  • Панели, изготовленные из аморфного кремния. Хотя КПД таких модулей 5-6 процентов, они ценятся у пользователей за высокие поглощающие способности, в 20 раз превышающие поли- и монособратьев.

Преимущества кремниевых модулей. Прежде всего, это длительные сроки службы и окупаемость. Конструкции, изготовленные из кремния, не требуют сложного технического обслуживания.

К недостаткам можно отнести зависимость от географического расположения СЭС, а также необходимость использования дополнительного оборудования.

Пленочные модели представляют инновационные разработки на рынке альтернативной энергетики. Их появление и разработка вызваны необходимостью снизить уровень себестоимости модулей, улучшить их технические характеристики. Модели таких батарей делятся на::

  • Изготавливаемые на основе полимеров (органических полупроводников), инновационные изобретения, которые отличаются тончайшим рабочим слоем, не превышающим 100нм. При доступной себестоимости такие модели демонстрируют и невысокий КАД – до 11 процентов.
  • Устройства, изготовленные на основе теллурида натрия. Такие модули применяются в космической отрасли, но сегодня их используют и на земле.
  • Модули на основе сразу трех элементов: селена, меди и индия. Такие батареи демонстрируют достаточно высокий КПД, достигающий 15-20 процентов.

Преимущества пленочных панелей – в их легкости и гибкости, прозрачности. Их используют для установки на плоскости любой формы. Такие модули устойчивы к механическим повреждениям, легки в обслуживании.

В числе недостатков зависимость от географического положения. Кроме того, эффективность модулей при их сильном нагревании снижается до 40 процентов.

Изделия отечественных компаний по мощности не уступают аналогам иностранных производителей. Некоторые модели сохраняют высокую результативность даже в условиях пасмурной и дождливой погоды, что является их преимуществом.

КПД составляет от 18 до 25 процентов, на уровне с иностранными аналогами. Если говорить об износостойкости, отечественные модели панелей способны работать, сохраняя параметры от 25 до 70 лет.

Такой результат достигается за счет использования отечественными компаниями при изготовлении продукции специальных материалов, выдерживающих высокие и низкие температуры.

Окупаемость отечественных моделей солнечных панелей – до пяти лет, что соответствует международным стандартам.

Мировые производители

Лидерами на мировом рынке солнечной энергетики являются Китай, Соединенные Штаты Америки, Германия, Франция, Япония.

Доля энергии, вырабатываемой в Поднебесной в 2008 году, составила 68 процентов от мировых объемов производства.

На сегодня этот показатель снизился (до 58%), что обусловлено стремительным развитием альтернативных способов получения энергии такими странами, как Германия, Япония, США, Италия.

За альтернативной энергетикой будущее. В России сегодня большим спросом пользуются изделия заводов по производству солнечных батарей для бытового использования, и для работы в промышленных масштабах. Стремление производителей выпускать собственную продукцию способствует развитию инновационных технологий. Постепенно такие батареи становятся доступными потребительским кругам.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c2794c1753ad200a98be9c8/5cc9b5248b758300b4f7d657

Перспективы бизнеса по производству солнечных панелей

Оборудование для производства солнечные батареи технология изготовления. Обзор солнечных панелей российского производства. Шаг #4 – тестирование батареи перед герметизацией

Думая над идеей создания бизнеса, предпринимателям можно обратить внимание на «инновационные» направления, которые только начинают развиваться на потребительском рынке. Это несет значительные риски для бизнесмена – важно все досконально продумать, чтобы не прогореть на старте.

Одна из таких сфер – выпуск солнечных панелей. И если на зарубежном рынке подобные изделия уже давно используются простыми обывателями, то для наших соотечественников – это диковинная новинка. Солнечные панели российского производства предлагают не более десятка производителей.

А значит – у вас есть шанс покорить это направление

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 300000руб.

Насыщенность рынка – низкая.

Сложность открытия бизнеса – 5/10.

Солнечные батареи – изделия, позволяющие «забирать» энергию солнца на подогрев воды, отопление помещений, работу техники. Отличный вариант для дачи и загородных домов, позволяющий сэкономить на подведении коммуникаций и оплате счетов за электричество и газ.

Примерный показатель мощности – 1 м2 такого коллектора за час может нагреть 100 л воды.
Перед тем как составлять подробный бизнес-план не помешает изучить рынок и понять, а выгодно ли вообще запускать в конкретном регионе бизнес в этом направлении.

Открыть завод по производству солнечных панелей будет выгодно в тех районах, где значительную часть года светит солнце – только тогда продукция будет востребована на рынке.

Ничего удивительного – как люди смогут использовать солнечную энергию там, где полярные ночи? Проанализируйте также и уровень конкуренции. Но тут вряд ли возникнут какие-то проблемы – производство солнечных панелей в России совсем не развито.

Бизнес выгоден по нескольким причинам:

  • невысокие затраты на старте,
  • простота технологии,
  • большие возможности для развития,
  • огромный рынок сбыта.

Несмотря на массу достоинств, производство и продажа солнечных панелей потребует продуманной маркетинговой стратегии. И именно новизна продукта на рынке вызовет проблемы – придется прилагать массу усилий, чтобы реализовывать коллекторы. Но хорошее качество изделий послужит лучшей рекламой.

Реально ли самостоятельно изготовить солнечные панели?

Технология производства солнечных панелей достаточно сложна. Организовывая дело, лучше привлечь к делу специалиста, знающего физику и электромеханику. И пусть «консультанту» придется заплатить, зато он поможет наладить рентабельное дело.

Первые трудности возникнут на этапе подбора сырья. Для выпуска изделий вам потребуются следующие материалы:

  • поли- и монокристаллический кремний,
  • алюминиевые рамки,
  • сотовый полипропилен,
  • сотовый поликарбонат,
  • провода,
  • электрические преобразователи.

Изготовление солнечных панелей как бизнес можно построить и по другому пути – вы заказываете у сторонних компаний уже готовые «детали», а перед установкой просто собираете их. В данном случае, не придется тратить денег на сложное оборудование.

Но ожидают другие трудности – удорожание готовых изделий, поскольку качественные детали стоят немало.

Если запланировали такое развитие будущего предприятия, наладьте контакты с надежными поставщиками, чтобы получать составные элементы для батарей высокого качества.

Солнечные панели для дома производятся по нескольким технологиям. И наиболее изученной из всех стала именно кремниевая методика. Она состоит из следующих этапов:

  • Разрезание кремниевых пластин их очистка.
  • Травление поверхности кремниевой пластины и ее структурирование.
  • Нанесение фосфора на пластину и его вжигание.
  • Нанесение антиотражающего слоя.
  • Металлизация поверхности.
  • Сушка пластин.
  • Присоединение электроконтактов на лицевой стороне коллектора.
  • Выравнивание пластины.
  • Обрамление пластин алюминиевыми рамками.
  • Тестирование готового коллектора.

Какое оборудование потребуется?

Следующее, что предстоит сделать предпринимателю после изучения технологии – купить оборудование для производства солнечных панелей. Только полная автоматизация производства позволит поставлять на рынок изделия высокого качества. При этом из себестоимость будет ниже, чем если вы решите работать на закупаемых деталях.

Для организации домашнего бизнеса вам вполне хватит «стандартного» набора мастера – электродрель, лобзики, пилы, уровень.

Чтобы получить гибридные солнечные панели, потребуется производственная линия, состоящая из следующих наименований оборудования:

  • резательная лазерная машина,
  • ламинатор,
  • обрамляющая машина,
  • машина для очистки поверхности пластин,
  • «инспекционные» столы,
  • автоматы для проверки коллекторов под высоким напряжением.

Достать производственную линию в России будет сложно – наши заводы пока не выпускают таких высокотехнологичных станков. Остается только искать поставщиков за границей – бизнесмены чаще заказывают линии в Европе и Китае.

Цена оборудования для изготовления солнечных панелей варьируется в широком диапазоне, в зависимости от мощности и комплектации. Азиатскую линию небольшой производительности вы купите не менее чем за 5000000 руб.

И это далеко не предел – есть полностью укомплектованные заводы, стоимость которых достигает 10000000 руб.

Желательно позаботиться о создании собственного автопарка. Так вы будете предлагать клиентам услугу доставки и сами выезжать на объекты для установки заказанных батарей. Это будет гораздо выгодней, чем каждый раз нанимать стороннее транспортное средство.

Покупая станок для солнечных батарей, узнайте у продавца, предлагает ли он услугу пуско-наладки и монтажа линии – это значительно упростит дело. Но скорее всего, за «услугу» придется доплатить.

Требование к помещению и найм персонала

И если для сборки панелей из отдельных деталей вам не потребуется больших площадей, то в случае с полноценным предприятием без аренды цеха не обойтись.

Тут тоже предстоят вложения, поскольку площадь необходимо тщательно подготовить, чтобы технология осуществлялась по всем правилам. Потребуются – вентиляционные системы, отопление, водоснабжение, трехфазное электричество, обеззараживающие установки.

В цехе должна соблюдаться чистота, поскольку предстоит вести высокоточную техническую работу. Потребуется площадь не менее 300 м2.

Домашний бизнес можно вести и в собственном гараже. Выполнив заказ, вы станете выезжать на место для установки коллектора.

Гибкие солнечные панели должны выпускаться под четким надзором специалиста. Помимо рабочего персонала, пригласите на производство квалифицированных сотрудников, имеющих опыт в работах со сложной техникой. А вот найти специалистов, которые уже работали в подобных цехах в России, будет практически нереально – если только приглашать людей из-за границы.

Возможно, заинтересует:

Идея для бизнеса: изготовление биокаминов своими руками.

Какое купить оборудование для производства еврозаборов?

Как открыть производство метизов и крепежа в России?

Рентабельность планируемого бизнеса

Чтобы открыть бизнес по сборке солнечных панелей, потребуется не так много вложений – от 300000 руб. Но если говорить о полноценном предприятии, то инвестиции возрастут в десятки раз – от 5500000 руб. К делу тогда придется привлекать сторонних инвесторов, что очень сложно, учитывая новизну направления – не каждый согласится отдать свои деньги.

Окупаться затраты начнут, когда будут отлажены каналы сбыта и продукция станет популярной в конкретном регионе (а потом и за его пределами). Рыночная цена солнечных панелей российского производства – не менее 20000 руб за коллектор площадью 2 м2.

При этом себестоимость их на 50-100 % ниже – отличные показатели рентабельности! Плюсуйте к выручкам еще и стоимость услуг по установке – а это еще как минимум 30000-50000 руб за заказ. Значит, ставьте перед собой цель продвижения продукции на рынке.

И если поначалу купить солнечные панели российского производства желающих практически не будет из-за новизны продукта и минимума отзывов от потребителей, то со временем популярность их будет только возрастать.

Чтобы раскрутить предприятие, задействуйте все рекламные возможности – объявления в журналах и газетах, сайт в интернете, реклама на ТВ и радио, обзвоны потенциальных заказчиков.

Предстоят внушительные траты на рекламу – но и эти вложения вполне себя окупят, если реклама начнет «работать», привлекая заинтересованных покупателей.

Источник: https://namillion.com/proizvodstvo-solnechnyh-panelej.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.