Miten aurinkopaneeli valmistetaan?

Aurinkopaneelin valmistus on monivaiheinen prosessi, jossa jalostetaan raaka-aineista, kuten piistä, valmiita aurinkokennoja ja lopulta aurinkopaneeleita, jotka tuottavat sähköä. Tässä on yleiskuva aurinkopaneelin valmistusprosessista:

1. Piin jalostus

Aurinkopaneelit valmistetaan yleensä pii-pohjaisista kennoista, koska pii on yleinen ja tehokas puolijohde aurinkoenergian muuntamisessa sähköksi.

  • Raaka-aineen hankinta: Prosessi alkaa kvartsista, joka muunnetaan piioksidiksi ja sitten metalliseksi piiksi.
  • Puhdistus: Metallinen pii puhdistetaan monokiteiseksi tai monikiteiseksi piiksi. Tämä on tärkeää, koska puhtaampi pii lisää kennon tehokkuutta.

2. Piikiekkojen valmistus

  • Kiekkojen leikkaus: Puhdistetusta piimateriaalista leikataan ohuita kiekkoja, joita kutsutaan wafer-kiekoiksi. Nämä ovat noin 0,2 mm paksuja ja erittäin hauraita.
  • Pintakäsittely: Kiekkojen pintaa käsitellään estämään valon heijastumista ja parantamaan niiden kykyä imeä valoa. Tämä käsittely antaa kiekoille usein sinertävän sävyn.

3. Aurinkokennojen valmistus

  • Doppaus: Kiekoille tehdään erityinen käsittely, jossa niihin lisätään aineita (esim. fosforia ja booria) sähköisten ominaisuuksien parantamiseksi. Doppaus luo kennon ylä- ja alapuolelle positiivisen (p-tyypin) ja negatiivisen (n-tyypin) kerroksen, jotka synnyttävät sähkövirran.
  • Metallikoskettimien lisäys: Kennoihin kiinnitetään erittäin ohuita metallijohtimia, jotka ohjaavat sähkövirran kennosta ulos. Tämä metalliverkko asennetaan kennon pintaan, ja kennon takaosaan lisätään alumiinikerros.

4. Aurinkopaneelin kokoaminen

  • Kennojen yhdistäminen: Aurinkokennot yhdistetään sähköisesti ketjuksi, joka muodostaa moduulin eli aurinkopaneelin. Nämä kennot kytketään sarjaan tai rinnan halutun jännitteen ja virran saavuttamiseksi.
  • Laminoiminen: Aurinkokennojen päälle asetetaan erityinen laminaattikalvo, joka suojaa kennoja kosteudelta, mekaaniselta rasitukselta ja ilmansaasteilta. Tämä kerros toimii myös eristeenä.
  • Kehys: Paneelin ympärille asennetaan alumiinikehys, joka antaa paneelille rakenteellisen vahvuuden ja mahdollistaa sen kiinnittämisen rakenteisiin.

5. Testaus ja sertifiointi

Valmiit aurinkopaneelit testataan laboratoriossa erilaisissa olosuhteissa niiden sähköisten ominaisuuksien ja kestävyyden varmistamiseksi. Sertifiointi takaa, että paneeli täyttää alan standardit ja kestää sääolosuhteita vuosikymmenten ajan.

Valmiit paneelit pakataan ja lähetetään asennettavaksi, missä ne muutetaan osaksi järjestelmää, joka tuottaa puhdasta sähköä auringon energiasta.