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Chinalândia Energia Solar Co., Ltd.SUNERGIA)
Fundada em 2008, a Chinaland Solar Energy Co., Ltd. (SUNERGY) se destaca como um farol de inovação e excelência no domínio da energia solar. Como uma empresa de alta tecnologia, a SUNERGY dedica-se ao avanço abrangente da tecnologia solar, abrangendo pesquisa e desenvolvimento, produção, vendas e serviços de módulos solares e sistemas de geração de energia fotovoltaica.
Com um compromisso constante com a qualidade e a sustentabilidade, a SUNERGY emergiu como uma marca líder na indústria fotovoltaica. Nossa reputação de excelência é construída sobre uma base de recursos de P&D de módulos e níveis de fabricação líderes do setor, garantindo que cada produto entregue seja do mais alto padrão.
Como defensores de um futuro mais verde e sustentável, os especialistas da SUNERGIA são apaixonados por capacitar indivíduos e comunidades para aproveitar o poder do sol. Através da sua experiência e dedicação, eles continuam a preparar o caminho para um futuro melhor, um painel solar de cada vez.
Os painéis solares são essenciais na mudança global em direção à energia renovável, convertendo a luz solar em eletricidade. À medida que a demanda por energia limpa cresce, entender o intrincado processo de fabricação de painéis solares se torna essencial. Este artigo fornece uma exploração detalhada de como os painéis solares são feitos, desde as matérias-primas até os produtos acabados, destacando cada etapa significativa do processo.
Etapa 1: Matérias-primas
Silício: O Coração da Tecnologia Solar
O silício é a pedra angular da maioria das células solares, derivado principalmente da sílica encontrada abundantemente na areia. Suas excelentes propriedades semicondutoras o tornam ideal para a tecnologia fotovoltaica (PV).
Processo de Extração e Purificação
Mineração de quartzo: a sílica é extraída por meio de métodos de mineração, geralmente envolvendo técnicas a céu aberto ou subterrâneas.
Fundição: A sílica é submetida a altas temperaturas (cerca de 1.500 °C) em um forno elétrico a arco, onde se combina com carbono para produzir silício de grau metalúrgico.
Tratamento químico: para atingir a pureza necessária para aplicações solares, o silício de grau metalúrgico passa por uma purificação adicional. No processo Siemens, ele é convertido em gás triclorossilano e então destilado. O gás purificado é então reduzido de volta a silício policristalino de alta pureza por meio de decomposição térmica.
Outros materiais essenciais
Além do silício, vários outros materiais contribuem para a funcionalidade e durabilidade do solar Painéis:
Metais:
Prata: Usada para contatos elétricos devido à sua condutividade superior. É tipicamente impressa nas células em linhas finas usando técnicas de serigrafia.
Alumínio: comumente utilizado para estruturas porque é leve, resistente à corrosão e econômico.
Vidro:
Vidro temperado de alta transparência e baixo teor de ferro protege as células solares enquanto permite a máxima penetração da luz solar. Este vidro é projetado para suportar condições ambientais adversas, incluindo granizo e vento.
Materiais de encapsulamento:
Etileno-Acetato de Vinila (EVA): Este polímero é usado para encapsular as células solares, fornecendo isolamento e proteção contra umidade e estresse mecânico.
Folha traseira:
Geralmente feita de polímeros duráveis, a camada traseira protege as células solares de fatores ambientais e fornece isolamento elétrico.
Etapa 2: Purificação de Silício
A purificação do silício é vital, pois impacta diretamente a eficiência dos painéis solares finais. O processo de purificação inclui:
Mineração de quartzo: Extração de sílica da terra, geralmente por meio de operações de mineração em larga escala.
Redução de alta temperatura: A fase de fundição envolve a mistura de sílica com carbono em temperaturas extremamente altas, resultando em silício de grau metalúrgico.
Refinamento adicional: Por meio de reações químicas, o silício de grau metalúrgico é transformado em gás triclorossilano, que é então purificado e decomposto termicamente para produzir silício de alta pureza adequado para a produção de células solares.
Etapa 3: Produção de wafer
O silício obtido é moldado em grandes lingotes, que são então fatiados em wafers. O processo de produção de wafer envolve:
Processo Czochralski
Esta técnica produz lingotes de silício monocristalinos. Um cristal semente é mergulhado em silício líquido fundido e lentamente retirado, formando um grande lingote cilíndrico.
Fatiar
Uma vez resfriados, os lingotes de silício são fatiados em finas lâminas, tipicamente com cerca de 180 a 200 micrômetros de espessura. O fatiamento é realizado usando serras de arame que minimizam a perda de material e garantem espessura uniforme.
Polimento
Para melhorar a qualidade dos wafers, eles podem passar por um processo de polimento para eliminar defeitos superficiais e prepará-los para processamento posterior.
Etapa 4: Fabricação de células
Transformar pastilhas de silício em células solares funcionais envolve várias etapas críticas:
Dopagem
A dopagem introduz impurezas no silício para criar a junção pn essencial para a operação da célula solar. O fósforo é introduzido para formar silício tipo n, enquanto o boro é usado para criar silício tipo p. A interface entre esses dois tipos gera um campo elétrico, permitindo o fluxo de elétrons quando a luz solar atinge a célula.
Texturização
A superfície dos wafers de silício é texturizada para aumentar a absorção de luz. Técnicas como corrosão química úmida criam estruturas microscópicas que capturam a luz, minimizando a reflexão e maximizando a luz solar capturada pela célula.
Revestimento antirreflexo
Uma camada antirreflexiva, tipicamente feita de nitreto de silício, é aplicada à superfície do wafer. Esse revestimento reduz perdas reflexivas e melhora a eficiência geral da célula solar ao garantir que o máximo de luz possível entre no silício.
Contatos de metal
Contatos metálicos são adicionados às células solares para permitir a coleta e o transporte dos elétrons gerados. Pasta de prata é serigrafada na parte frontal, formando padrões finos em forma de grade para minimizar o sombreamento, ao mesmo tempo em que garante condução eficiente. O alumínio é normalmente usado para o contato traseiro.
Etapa 5: Montagem do módulo
Depois que as células solares são fabricadas, elas são montadas em módulos:
Interconexão de células: Células solares individuais são conectadas em configurações em série e em paralelo para formar um módulo solar.
Encapsulamento: As células são colocadas entre camadas de EVA e cobertas com uma camada protetora de vidro.
Enquadramento: Uma estrutura de alumínio é adicionada para fornecer suporte estrutural e facilitar a instalação.
Teste: Os módulos passam por testes rigorosos para garantir padrões de desempenho e qualidade antes de serem embalados para envio.
Etapa 6: Instalação e integração
Uma vez fabricado, painéis solares são enviados para distribuidores, instaladores ou diretamente para consumidores. A etapa final envolve a integração dos painéis solares em um sistema de energia solar, incluindo:
Montagem: Fixação de painéis em telhados ou sistemas montados no solo.
Conexões elétricas: Conexão de painéis a inversores, baterias e à rede elétrica.
Conclusão
A fabricação de painéis solares é um processo complexo que transforma matérias-primas em uma tecnologia crucial para a produção de energia sustentável. À medida que a demanda por energia limpa continua a crescer, os avanços na tecnologia solar visam melhorar a eficiência, reduzir custos e tornar a energia solar acessível a um público mais amplo. Entender como os painéis solares são feitos destaca sua importância na transição para um futuro mais verde.