مقالات

راهنمای فلزات برای تامین کنندگان انرژی خورشیدی

راهنمای فلزات برای تامین کنندگان انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی روی فلز کار می کند. مس، نقره، روی، آلومینیوم و (البته) فولاد به مهار پرتوهای خورشیدی کمک می کند و آنها را به جریان الکتریکی تبدیل می کند. این رابطه هم افزایی یک مشارکت پویا بین تامین کنندگان خورشیدی و شرکت های تولید فلز ایجاد کرده است.

تولیدکنندگان پنل‌های خورشیدی و قفسه‌های خورشیدی از فلزات مختلفی در محصولات خود استفاده می‌کنند، اما این فلزات از سنگ معدن یکسانی به دست می‌آیند و قبل از استفاده برای ایجاد پنل‌های خورشیدی یا قفسه‌های سیستم‌های فتوولتائیک به ورق‌ها، لوله‌ها، میله‌ها، اشکال اکسترود شده و اشکال دیگر پردازش می‌شوند.

اگر یک تامین کننده انرژی خورشیدی هستید، مهم است بدانید که کدام فلزات توسط سازندگان قطعات خورشیدی تشکیل شده و مورد استفاده قرار می گیرند تا بتوانید به بهترین شکل به نیازهای مشتریان خود پاسخ دهید. در اینجا راهنمای رایج ترین انواع فلز مورد استفاده در قطعات خورشیدی است:

چه نوع فلزی در سیستم های خورشیدی استفاده می شود؟
فلزات اولیه مورد استفاده در پنل خورشیدی عبارتند از آلومینیوم، فولاد، مس، نقره و روی. آلومینیوم یا فولاد اغلب قفسه ها و سیستم پشتیبانی را تشکیل می دهند. گاهی اوقات، آلومینیوم سیم کشی را نیز تامین می کند. مس ممکن است سیم کشی آرایه خورشیدی را تشکیل دهد. نقره یک هادی عالی است. و اکسید روی کارایی سلول های خورشیدی را بهبود می بخشد. بسیاری از فلزات جزئی نیز در تولید سلول های خورشیدی استفاده می شوند.

نقش آلومینیوم و فولاد
برای قفسه ها، اکثر سازندگان به آلومینیوم یا فولاد متکی هستند. بسیاری از تامین کنندگان صنایع خورشیدی آلومینیوم را انتخاب می کنند زیرا در مقایسه با فولاد یا مس همه کاره و نسبتا ارزان است. آلومینیوم همچنین یک فلز قوی و سبک وزن است که برای محصولات بادوام مانند پنل های خورشیدی ایده آل است.

اخیراً، فولاد ضد زنگ محبوبیت زیادی پیدا کرده است و اکنون آماده است تا آلومینیوم را برای قفسه های خورشیدی تحت الشعاع قرار دهد. استحکام بیشتر فولاد به آن امکان می دهد از ماژول های بزرگتر پشتیبانی کند در حالی که کیفیت مقاومت در برابر خوردگی آن می تواند از آلومینیوم بیشتر شود.

آلومینیوم در پنل های خورشیدی
آلومینیوم سه سرویس اصلی را در یک آرایه پنل خورشیدی ارائه می دهد:

قاب ها، ساپورت ها و پایه ها
هدایت الکتریکی
تولید برق
آلومینیوم سبک، انعطاف پذیر و بسیار مقاوم در برابر خوردگی، پشتیبانی عالی برای سیستم های خورشیدی است. نسبت استحکام به وزن بالای آن به این معنی است که می تواند یک آرایه خورشیدی بزرگ و سنگین را بدون تضعیف سقف یک مرکز مسکونی پشتیبانی کند.

قدرت رسانایی الکتریکی آلومینیوم برای اولین بار در سال 1900 توجه شرکت های برق را به این فلز جلب کرد. خانواده های آلومینیومی 1ххх، 6ххх و 8ххх همگی خود را به عنوان رسانا کارآمد و مقرون به صرفه نشان دادند. این امر آلومینیوم را به گزینه ای عالی برای تولیدکنندگان انرژی خورشیدی تبدیل می کند.

در ابتدا، تامین کنندگان خورشیدی از نقره به عنوان یک فلز رسانا استفاده می کردند. در حالی که نقره دارای کیفیت هدایت عالی است، بسیار گران است. جایگزینی نقره با آلومینیوم هزینه تولید را کاهش می‌دهد، پس‌اندازی که تولیدکنندگان می‌توانند آن را به مشتریان مسکونی منتقل کنند.

فولاد ضد زنگ در پنل های خورشیدی
در حالی که آلومینیوم فلز آماده به کار برای تولید پنل های خورشیدی بوده است، فولاد ضد زنگ به سرعت در حال افزایش محبوبیت است. همان مواد سبک وزن و مقاومت در برابر خوردگی آلومینیوم را ارائه می دهد و در عین حال استحکام و طول عمر بیشتری را نیز ارائه می دهد. در نتیجه، فولاد ضد زنگ احتمالاً انتخاب بهتری برای سقف های پشتیبان نسبت به آلومینیوم است.

اگرچه فولاد ضد زنگ از رسانایی حرارتی کمتری نسبت به بسیاری از فلزات دیگر برخوردار است، طراحی بیشتر پانل‌های خورشیدی به این معنی است که انرژی لازم نیست دور از دسترس باشد. بنابراین، رسانایی نسبتا کم آن مانع تولید برق خورشیدی نمی شود. علاوه بر این، سقف های فولادی ضد زنگ می توانند به خوبی با سلول های فتوولتائیک آمورف جفت شوند و اغلب نیاز به سلول های سیلیکونی سنتی را به کلی از بین می برند.

سایر فلزات مورد استفاده در تولید پنل های خورشیدی
برخی از تولیدکنندگان خورشیدی برای کمک به تشکیل سلول‌ها، پایه‌ها، آرایه‌ها یا پمپ‌های خود به مس، نیکل و روی متکی هستند. هنگامی که این فلزات تصفیه می شوند، طیف وسیعی از فلزات به اصطلاح کمیاب از جمله سیلیکون، ایندیم، گالیم، سلنیوم، کادمیوم و تلوریم را تولید می کنند. فلزات کمیاب نیز در ایجاد سلول های خورشیدی نقش دارند. به عنوان مثال، سلول های سیلیکونی برای کمک به تبدیل سیلیکون خام به یک هادی انرژی موثر، به کادمیوم، تلوریم و گالیم نیاز دارند.

چقدر نقره برای ساخت پنل خورشیدی لازم است؟
نقره دیگر به طور گسترده ای برای تولید پنل های خورشیدی استفاده نمی شود. با این حال، برخی از تولیدکنندگان ممکن است همچنان بخش‌هایی از محصولات خود را با استفاده از نقره تولید کنند. مقدار نقره استفاده شده در پنل خورشیدی به نوع فناوری خورشیدی مورد استفاده بستگی دارد.

به عنوان مثال، ماژول های مبتنی بر تلورید کادمیوم به کمتر از 10 گرم در هر متر مربع نیاز دارند. سلول های مس ایندیم گالیوم سلنید (CIGS) به 20-30 گرم در متر مربع و سلول های سولفید قلع روی مس به 60-80 گرم در متر مربع نیاز دارند.

اکستروژن و مهر زنی
فلزات اغلب در مراحل مختلف در فرآیند تولید پنل خورشیدی مورد استفاده قرار می گیرند. مهر زنی فلز و اکستروژن دو فرآیندی هستند که از مواد فلزی مانند آلومینیوم، مس یا فولاد به عنوان ورودی استفاده می کنند. این فرآیندها اغلب به مقادیر زیادی از محصولات فلزی نیاز دارند و در ساخت پنل های خورشیدی با کیفیت بالا ضروری هستند.

اکستروژن های فلزی و مهرهای فلزی اجزای جدایی ناپذیر تولید تامین کنندگان پنل های خورشیدی هستند. اکستروژن ها استحکام و پایداری پانل های خورشیدی و همچنین دنده های محافظ اطراف کانکتورها را فراهم می کنند که اطمینان حاصل می کنند که شیشه در اثر حرکت یا برخورد به اشیاء در طول حمل و نقل ترک نمی خورد.

مهر زنی فلزی به ایجاد اتصال دهنده ها، قطب ها و باس های پیچ کمک می کند که به نگه داشتن سازه ها در کنار هم نگه داشتن قفسه از چندین قسمت کمک می کند. همچنین سطحی را فراهم می کند که پانل های خورشیدی را می توان علاوه بر اجزای دیگر مانند سیم های زمین برای اتصال الکتریکی ایمن، روی آن پیچ کرد.

ویفر سیلیکونی
ویفرهای سیلیکونی بلوک های سازنده سلول های خورشیدی هستند. سیلیکون یک نوع غیر فلزی کوارتز، نیمه هادی است که الکتریسیته را هدایت می کند، زیرا در بیرونی ترین لایه اتمی خود الکترون های اضافی دارد. اغلب یک مکانیسم سوئیچینگ ایده آل ایجاد می کند، اما این ویفرها بسته به خواص و کاربرد مورد نظرشان انواع مختلفی دارند.

برای تهیه ویفر، سازندگان سیلیکون را به قطعات نازک برش می دهند. سپس سلول ها را دوپ می کنند، به این معنی که ناخالصی هایی را اضافه می کنند که قابلیت هدایت سیلیکون را بهبود می بخشد. دو مورد از این ناخالصی ها فلزات رایج هستند – آلومینیوم و اکسید مس. سپس سیلیکون آلیاژهای فلزی را روی آن تشکیل می دهد، قبل از اینکه به ویفرهایی بریده شود که برای ساخت سلول های خورشیدی استفاده می شود.

برای اطلاعات بیشتر با تیم ما تماس بگیرید. شماره تماس: 47951 021

منبع: A GUIDE TO METALS FOR SOLAR SUPPLIERS

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *