A geração de energia fotovoltaica depende principalmente de baterias para atrair energia solar para ser convertida em eletricidade Antes de instalar usinas fotovoltaicas, é necessário ter um conhecimento claro sobre baterias para que os produtos fotovoltaicos possam ser melhor selecionados.
Atualmente, as células solares no mercado incluem principalmente silício monocristalino, silício policristalino e células de silício amorfo.A primeira célula solar a sair é a célula solar de silício monocristalino. Então, como distinguir corretamente o silício monocristalino, o silício policristalino e as células de silício amorfo?
A diferença na aparência
Pela aparência, os quatro cantos da bateria de silício monocristalino são em forma de arco e a superfície não é padronizada; enquanto os quatro cantos da bateria de silício policristalino são cantos quadrados e a superfície tem um padrão semelhante a flores de gelo; a bateria de silício amorfo é o que geralmente fazemos. O módulo de película fina não é como uma célula de silício cristalino, onde as linhas de grade podem ser vistas e a superfície é tão clara e lisa quanto um espelho.
Use a diferença acima
Para os usuários, não há muita diferença entre as células de silício monocristalino e as células de silício policristalino, e sua vida e estabilidade são muito boas. Embora a eficiência média de conversão das células de silício monocristalino seja cerca de 1% maior do que a do silício policristalino, uma vez que as células de silício monocristalino só podem ser feitas em uma forma quase quadrada (todos os quatro lados são em forma de arco), haverá uma parte de a área de formação de painéis solares. Não é completa; o polissilício é quadrado, portanto, não existe esse problema. Suas vantagens e desvantagens são as seguintes:
Módulo de silício de cristal: A potência de um único módulo é relativamente alta. Na mesma área, a capacidade instalada é superior à dos módulos de filme fino. No entanto, os componentes são grossos e frágeis, têm baixo desempenho em alta temperatura, baixo desempenho em pouca luz e alta taxa de atenuação anual.
Módulos de filme fino: O poder de um único módulo é relativamente baixo. Mas o desempenho de geração de energia é alto, o desempenho de alta temperatura é bom, o desempenho de baixa luz é bom, a perda de energia de bloqueio de sombra é pequena e a taxa de atenuação anual é baixa. O ambiente do aplicativo é amplo, bonito e ecologicamente correto.
Processo de manufatura
A energia consumida no processo de fabricação de células solares de silício policristalino é cerca de 30% menor do que a de células solares de silício monocristalino. Portanto, as células solares de silício policristalino respondem por uma grande parte da produção total de células solares globais, e o custo de fabricação é menor do que as células de silício monocristalino, portanto, o uso de células solares de silício policristalino será mais econômico e ecologicamente correto!
Ao todo, a área de utilização do cristal único será relativamente alta e a taxa de utilização da área do cristal único será melhor; a proporção do mercado policristalino é relativamente alta, a aplicação é relativamente ampla e o preço também tem vantagens.
Portanto, ao escolher os módulos fotovoltaicos, devemos escolher produtos mais maduros de módulos fotovoltaicos de silício cristalino de acordo com a situação atual. Se for muito complicado, basta lembrar que para sistemas fotovoltaicos de mesma potência, a geração de energia é a mesma .
É claro que, ao escolher um módulo fotovoltaico, você deve olhar para a marca, que não só efetivamente reduz a refletância solar, mas também melhora a taxa de conversão fotovoltaica da bateria para um nível superior.
Então, vamos aprender como distinguir entre silício policristalino e silício monocristalino, e qual é melhor.
O que é melhor, polissilício ou silício de cristal único. A diferença entre o silício monocristalino e o silício policristalino é que quando o silício elementar fundido é solidificado, os átomos de silício são organizados em uma estrutura de diamante em muitos núcleos de cristal. Se esses núcleos de cristal crescerem em grãos de cristal com a mesma orientação do plano de cristal, o silício de cristal único é formado . Se esses núcleos de cristal crescem em grãos de cristal com diferentes orientações do plano de cristal, o polissilício é formado. A diferença entre o silício policristalino e o silício monocristalino manifesta-se principalmente nas propriedades físicas. Por exemplo, em termos de propriedades mecânicas e propriedades elétricas, o silício policristalino é inferior ao silício de cristal único. O polissilício pode ser usado como matéria-prima para a extração de silício de cristal único. O silício monocristalino pode ser considerado a substância mais pura do mundo. Dispositivos semicondutores gerais exigem pureza de silício de 6-9 ou mais. Os requisitos para circuitos integrados de grande escala são maiores e a pureza do silício deve atingir nove 9's.
Então, como distinguir corretamente o silício monocristalino, o silício policristalino e as células de silício amorfo? Pela aparência, os quatro cantos da bateria de silício monocristalino são em forma de arco e a superfície não é padronizada; enquanto os quatro cantos da bateria de silício policristalino são cantos quadrados e a superfície tem um padrão semelhante a flores de gelo; a bateria de silício amorfo é o que geralmente fazemos. O módulo de película fina não é como uma célula de silício cristalino onde as linhas de grade podem ser vistas e a superfície é tão clara e lisa quanto um espelho. A energia consumida no processo de fabricação de células solares de silício policristalino é cerca de 30% menor do que a de células solares de silício monocristalino. Portanto, as células solares de silício policristalino respondem por uma grande parte da produção total de células solares globais, e o custo de fabricação é menor do que as células de silício monocristalino, portanto, o uso de células solares de silício policristalino será mais econômico e ecologicamente correto! É claro que, ao escolher um módulo fotovoltaico, você deve olhar para a marca, que não só efetivamente reduz a refletância solar, mas também melhora a taxa de conversão fotovoltaica da bateria para um nível superior.
Baterias de filme fino e células solares de novo tipo não foram aplicadas devido à sua baixa taxa de conversão, baixa estabilidade e alto custo de fabricação em comparação com células de silício cristalino. A tecnologia de produção em massa solar de filme fino ainda não está madura, e o novo tipo de energia solar as células ainda estão em fase de pesquisa e desenvolvimento de laboratório. A tecnologia de corte tradicional usa principalmente fio de aço de liga para conduzir o abrasivo de carboneto de silício para cortar para frente e para trás. Nos últimos anos, a tecnologia de fio de diamante em vez de fio de aço de liga se desenvolveu rapidamente na tecnologia de corte de silício de cristal único. A velocidade de corte do fio de diamante é rápida, o consumo de energia é baixo e a perda de material de silício é significativamente reduzida . Essa tecnologia é usada na preparação de silício monocristalino. A China se desenvolveu de forma muito madura e está caminhando para a produção em massa, o que reduziu o custo de todo o processo de produção de silício monocristalino. No entanto, esse processo ainda não foi aplicado em silício policristalino.
O método de produção de silício monocristalino é geralmente produzir primeiro silício policristalino ou silício amorfo e, em seguida, usar o método de Czochralski ou o método de fusão por zona de suspensão para cultivar silício monocristalino em forma de bastão a partir do fundido. Quando o silício elementar derretido é solidificado, os átomos de silício são organizados em uma rede de diamante em muitos núcleos de cristal. Se esses núcleos de cristal crescerem em grãos de cristal com a mesma orientação do plano de cristal, esses grãos de cristal serão combinados em paralelo para cristalizar em um único cristal de silício. As hastes de silício monocristalino são a matéria-prima para a produção de pastilhas de silício monocristalino. Com o rápido aumento da demanda por pastilhas de silício monocristalino nos mercados doméstico e internacional, a demanda do mercado por hastes de silício monocristalino também apresenta uma tendência de rápido crescimento.
Os painéis solares de silício monocristalino usam silício monocristalino com pureza de 999% como matéria-prima. No processo de produção em massa, a cabeça, a cauda e os materiais de silício monocristalino defeituosos do processamento de dispositivos semicondutores também são usados e são devolvidos ao forno e redesenhados para torná-los especiais para células solares. As hastes de silício monocristalino são então cortadas em pastilhas de silício com uma espessura de 3 mm e, em seguida, processadas em pastilhas de silício bruto da bateria por meio de processos como moldagem, polimento e limpeza. Em seguida, dopagem e difusão devem ser realizadas no wafer de silício.Geralmente, os dopantes são oligoelementos como boro, fósforo e antimônio. A difusão é realizada em um forno de difusão de alta temperatura feito de tubos de quartzo, formando assim uma junção "PN" com função de conversão fotoelétrica na pastilha de silício.
O método de Czochralski é atualmente a tecnologia de preparação de silício de cristal único mais amplamente utilizada na China. Também é conhecido como método de Czochralski. É um método de crescimento de cristal estabelecido por Chersky em 1917. Tornou-se o principal método de preparação de silício de cristal único. método. O método de preparação de um único cristal puxando o cristal de semente giratório do fundido no cadinho também é conhecido como método de Czochralski. Atualmente, a maioria dos fabricantes domésticos de pastilhas de silício monocristalino de células solares usa essa tecnologia.
Em comparação com os módulos fotovoltaicos de silício monocristalino e de silício policristalino, qual é a tendência futura?
Com o desenvolvimento contínuo do mercado fotovoltaico, as baterias de alta eficiência irão ocupar gradualmente uma posição dominante no mercado. De acordo com a previsão da China Photovoltaic Industry Association, a participação de mercado de células de silício monocristalino aumentará gradativamente nos próximos anos. Em 2018, a participação de mercado de pastilhas de silício monocristalino ultrapassou 40% e mais da metade em 2019. Entre elas , o tamanho do mercado de wafers de silício monocristalino do tipo N. também aumentará. Será melhorado ano a ano. Como os produtos de componentes policristalinos têm um fluxo de processo mais simples e menos consumo de energia do que os produtos de cristal único, fabricação de material relativamente simples e processos de produção mais maduros, eles ainda têm vantagens de custo em relação aos produtos de cristal único. Embora a proporção atual de monocristalino esteja aumentando gradativamente, ainda existe uma certa demanda por células e módulos policristalinos no mercado externo, portanto, os módulos policristalinos ainda terão um certo espaço de mercado, e o mercado de silício monocristalino é limitado. A eficiência de conversão dos módulos de bateria de silício monocristalino é geralmente maior do que a do silício policristalino. A partir da situação geral do desenvolvimento da indústria fotovoltaica nos últimos anos, com o avanço da tecnologia de extração de cristal monocristalino e a industrialização da tecnologia de corte de fio de diamante, O custo das pastilhas de silício monocristalino aumentou significativamente e o declínio levou a um rápido aumento da participação de mercado dos módulos de bateria de silício monocristalino.
