آفاق تطوير الخلايا الشمسية
تنقسم الخلية عمومًا إلىالسيليكون أحادي البلوريةوالسيليكون متعدد الكريستالات ،والسيليكون غير المتبلور.تعد الخلايا الشمسية أحادية البلورة السليكونية واحدة من أسرع الخلايا الشمسية تطوراً في الوقت الحاضر. تم الانتهاء من هيكلها وعملية الإنتاج ، وقد تم استخدام المنتجات على نطاق واسع في الفضاء والأرض.الخلايا الشمسية مصنوعة من قضبان السيليكون أحادية البلورية عالية النقاء.من أجل تقليل تكلفة الإنتاج ، تم تخفيف الخلايا الشمسية المستخدمة على الأرض ، مثل الطاقة الشمسية أحادية البلورة المصنوعة من السيليكون ، ومؤشرات أداء المواد.يمكن للبعض أيضًا استخدام مادة معالجة رأس وذيل جهاز أشباه الموصلات ونفايات مواد السيليكون أحادية البلورية الثانوية ، بعد صدها في الخلايا الشمسية قضيب سيليكون أحادي البلورية مخصص.
تتكون مواد البولي سيليكون المستخدمة في الخلايا الشمسية في الغالب من عدد كبير من جزيئات الكريستال المفردة ، أو يتم صهرها وصبها مع نفايات مواد السيليكون أحادي البلورية ومواد السيليكون المعدنية.تتمثل العملية في اختيار مادة الكتلة متعددة الكريستالات أو مادة السليكون أحادية البلورية وذيلها بمقاومة 100 ~ 300 أوم سم ، بعد التكسير ، استخدم 1: 5 خليط حمض الهيدروفلوريك وحمض النيتريك للتآكل المناسب ، ثم شطفها بالماء منزوع الأيونات كن محايدًا وجافًا.تم تحميل مادة البولي سيليكون ببوتقة كوارتز ، وتمت إضافة كمية مناسبة من البورسليكات إلى فرن الصب ، والذي تم تسخينه وصهره في حالة فراغ.بعد الذوبان ، يجب أن تبقى دافئة لمدة 20 دقيقة ، ثم يتم حقنها في قالب الجرافيت. بعد التصلب والتبريد ببطء ، يتم الحصول على سبيكة البولي سيليكون.يمكن صب سبائك السيليكون في مكعبات بحيث يمكن تقطيعها ومعالجتها إلى خلايا شمسية مربعة ، مما يحسن استخدام المواد ويسهل التجميع.تشبه عملية إنتاج الخلايا الشمسية متعددة الكريستالات السليكونية تلك الخاصة بالخلايا الشمسية أحادية البلورة السليكونية. تبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلايا الشمسية المصنوعة من السليكون متعدد الكريستالات حوالي 12 ٪ ، وهي أقل قليلاً من تلك الموجودة في الخلايا الشمسية أحادية البلورية. ومع ذلك ، فإن المواد سهلة التصنيع ، ويتم توفير استهلاك الطاقة ، وتكلفة الإنتاج الإجمالية منخفضة.
تطوير الخلايا الشمسية في الصين
بدأت الصين البحث عن الخلايا الشمسية في عام 1958 ، في أواخر الثمانينيات ، أدخلت الصين على التوالي العديد من خطوط إنتاج الخلايا الشمسية ، وجعلت الطاقة الإنتاجية للخلايا الشمسية الصينية من 3 محطات صغيرة ببضع مئات من كيلووات رفعت فجأة إلى 4.5 ميجاوات ، 4 مصنع هذا حتى عام 2002 ، كان الإنتاج حوالي 2 ميغاواط فقط.بعد عام 2002 ، أدى التوسع السريع في السوق الأوروبية ، وخاصة السوق الألمانية ، والولادة غير المتوقعة والتطور الاستثنائي لشركة وشى صن تك شمسي قوة شارك. ، المحدودة. ، إلى توفير فرص تطوير غير مسبوقة وتأثيرات توضيحية على صناعة الخلايا الكهروضوئية في الصين.
أصبحت الصين أكبر منتج للخلايا الشمسية في العالم.في عام 2006 ، بلغ الإنتاج الوطني للخلايا الشمسية 438 ميجاوات ، وفي عام 2007 ، بلغ الإنتاج الوطني للخلايا الشمسية 1188 ميجاوات.أصبحت الصين أكبر منتج للخلايا الشمسية في العالم ، متجاوزة أوروبا واليابان.استمر الإنتاج في الزيادة في عام 2008 ، حيث وصل إلى مليوني كيلوواط.
يبلغ معدل النمو السنوي لإنتاج الخلايا الكهروضوئية في الصين 1-3 مرات ، كما زادت نسبة إنتاج الخلايا الكهروضوئية في الإنتاج العالمي من 1.07٪ في عام 2002 إلى ما يقرب من 15٪ في عام 2008.كما زادت كفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري التجاري من 13٪ -14٪ إلى 16٪ -17٪.بشكل عام ، زادت حصة الصين في السوق الدولية والقدرة التنافسية التكنولوجية للخلايا الشمسية بشكل كبير.فيما يتعلق بالتخطيط الصناعي ، شكلت صناعة الخلايا الشمسية في الصين اتجاه تكتل معين.في دلتا نهر اليانغتسي ، بوهاي ريم ، دلتا نهر اللؤلؤ والمناطق الوسطى والغربية ، تم تشكيل مجموعات صناعة الطاقة الشمسية بخصائصها الخاصة.
سيحتل توليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية مكانًا مهمًا في استهلاك الطاقة في العالم في المستقبل القريب ، ليس فقط لاستبدال جزء من الطاقة التقليدية ، ولكن أيضًا سيصبح الجسم الرئيسي لإمدادات الطاقة في العالم.من المتوقع أنه بحلول عام 2030 ، ستشكل الطاقة المتجددة أكثر من 30٪ من إجمالي مزيج الطاقة ، وستشكل الطاقة الكهروضوئية الشمسية أكثر من 10٪ من إجمالي إمدادات الكهرباء في العالم.بحلول عام 2040 ، ستشكل الطاقة المتجددة أكثر من 50 في المائة من إجمالي استهلاك الطاقة ، وستشكل الطاقة الكهروضوئية الشمسية أكثر من 20 في المائة من إجمالي الكهرباء.بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين ، ستشكل الطاقة المتجددة أكثر من 80 في المائة من مزيج الطاقة ، وستشكل الطاقة الشمسية أكثر من 60 في المائة.هذه الأرقام كافية لإظهار آفاق تطوير صناعة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وموقعها الاستراتيجي المهم في قطاع الطاقة.يمكن ملاحظة أن سوق الخلايا الشمسية لديه آفاق واسعة.
تشمل الخلايا الشمسية بشكل أساسي خلايا السيليكون البلورية وخلايا الأغشية الرقيقة ، وتحدد خصائص كل منها أن لها موقعًا لا يمكن الاستغناء عنه في التطبيقات المختلفة.ومع ذلك ، في السنوات العشر المقبلة ، على الرغم من أن حصة خلايا السيليكون الشمسية البلورية ستنخفض بسبب تطور الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة وأسباب أخرى ، فإن موقعها المهيمن لن يتغير بشكل أساسي ؛إذا كانت بطارية الأغشية الرقيقة قادرة على حل كفاءة التحويل ليست عالية ، فإن المعدات المستخدمة في تحضير بطارية الأغشية الرقيقة باهظة الثمن ومشاكل أخرى ، سيكون هناك مساحة تطوير ضخمة.
