Proizvodnja solarnih panela – Kako se proizvode fotonaponski solarni paneli?

Danas je na tržištu solarne opreme i panela dostupno tri tipa solarnih panela, a to su monokristalni, polikristalni i tankoslojni solarni paneli.

Ovi nazivi upućuju na ćelijsku osnovu svakog panela, odnosno na materijal koji se koristi u njihovoj proizvodnji a može biti mono-silicijum, poli-silicijum i amorfni silicijum.

Suština je da je osnova svakog solarnog panela zapravo silicijum, sirovina od koje sve počinje.

Silicijum se dobija od peska i ovaj element je zapravo dostupan u izobilju i može se naći i u prirodnom pesku na plažama.

Kao drugi najzastupljeniji hemijski element na planeti, silicijum ima izuzetnu ulogu u današnjoj tranziciji prema zelenoj energiji jer se koristi za proizvodnju većine solarnih panela koji su dostupni.

Ipak, proizvodnja silicijuma je izuzetno skup proces i veoma intenzivan u pogledu energije. Da bi se proizveo silicijum visoke čistoće, potreban je kvarcni pesak koji se u visokim pećima na izuzetno visokim temperaturama obrađuje da bi se dobio početni element solarnog panela.

Silicijum se prikuplja u obliku čvrsih stena. Na stotine takvih stena se topi u čeličnim cilindričnim pećima i formiraju se ingote – početni oblik materijala koji je pogodan za dalju obradu.

Tokom ovog procesa vodi se računa da se dobije željena struktura i orijentacija atoma, a dodaje se i bor koji silicijumu daje pozitivni polaritet.

Prethodno pomenuti nazivi – monokristalni i polikristalni silicijum, odnose se na broj kristala koji se koriste u proizvodnji.

Mono-silicijum ima veću efikasnost u proizvodnji električne energije u poređenju sa poli-silicijumom pa su zato monokristalni solarni paneli skuplji.

Naredni korak u proizvodnji solarnih panela jeste sečenje pomenutih ingota na tanke diskove koji se nazivaju i “oblande” ili “oblatne”.

Debljina ovih tankih diskova se može porediti sa debljinom papira.

Pošto je čisti silicijum sjajan i reflektuje sunčevu svetlost, površina se premazije anti-reflektujućim premazom.

Poslednji korak ka dobijanju solarnog panela jeste tretiranje i dodavanje metalnih provodnika na površinu svakog diska odnosno pločice.

Metalni provodnici se dodaju u obliku mrežaste rešetke i upravo to obezbeđuje sposobnost pretvaranja solarne energije u električnu.

Takođe, u posebnim komorama nalik pećnici, vrši se difuzija fosfora u tankom sloju na površini silicijumskih diskova. Ova kombinacija fosfora i prethodno pomenutog bora stvara pozitivno-negativni sloj koji je kritičan za pravilni rad solarnih panela.

Ovim se dobijaju solarne ćelije koje čine osnovu za solarne panele kakve ih poznajemo.

Solarne ćelije se zatim spajaju pomoću metalnih konektora i lemljenjem u strukturu koja je slična matrici. Trenutno na tržištu postoje paneli sa 48 ćelija, 60 i 72 ćelije.

Kada se čitava struktura sastavi, na prednji deo panela se dodaje tanak sloj stakla u debljini od 6-7 milimetara, dok se na zadnju stranu postavlja ploča od veoma izdržljivog materijala na bazi polimera.

Ovakva zaštita sa prednje i zadnje strane obezbediće kvalitetnu zaštitu za solarni panel tako da voda, zemlja i drugi materijali ne mogu da uđu ni sa prednje ni sa zadnje strane i tako utiču na performanse panela ili na eventualno oštećenje.

Još jedan korak u ovom delu proizvodnje jeste dodavanje razvodne kutije koja obezbeđuje veze i spojeve za kasnije spajanje panela sa čitavim sistemom.

Poslednja stavka jeste postavljanje metalnog okvira koji takođe ima zaštitnu ulogu, pre svega od udara ili vremenskih prilika. Pored toga, metalni okvir je tu i kako bi omogućio i olakšao ugradnju solarnih panela na različite načine, recimo pomoću montažnih stezaljki.

Važno je pomenuti i da se u toku montaže i sklapanja panela koristi i posebni EVA lepak (etilen vinil acetat) koji povezuje sve komponente.