Τι είναι ένα πολυκρυσταλλικό ηλιακό πάνελ;
Τα πολυκρυσταλλικά υλικά είναι υλικά κατασκευασμένα από αρκετούς κρυστάλλους (πετρώματα) πυριτίου.
Όλα τα κρυσταλλικά Φ/Β πάνελ είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο. Οι επιστήμονες λένε ότι είναι το δεύτερο πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της γης. Το πυρίτιο λαμβάνεται από πετρώματα και ανά πάσα στιγμή βρίσκεται σε συνδυασμένη κατάσταση ως διοξείδιο του πυριτίου.
Πώς κατασκευάζονται τα πολυκρυσταλλικά πάνελ;
Η διαδικασία κατασκευής ενός πολυκρυσταλλικού φωτοβολταϊκού πάνελ μπορεί να είναι αρκετά απαιτητική.
Ξεκινά με την εξαγωγή πυριτίου από το βράχο μέσω ενός πολύ θερμού φούρνου άνω των 2,000oC. Ο κλίβανος λιώνει το βράχο σε υγρό, και αυτό στη συνέχεια χύνεται σε μια μηχανή ψύξης. Το αποτέλεσμα αυτής της ψύξης είναι ένα πέτρωμα καθαρού πυριτίου που είναι έτοιμο για διαδικασίες να γίνει φωτοβολταϊκό πάνελ.
Το πυρίτιο στην καθαρή του κατάσταση είναι απλώς ένας ημιαγωγός που δεν άγει εύκολα λόγω της ατομικής του δομής. Ένα υλικό αγώγει όταν έχει ελεύθερα ηλεκτρόνια ή ελεύθερες οπές, αλλά το καθαρό πυρίτιο δεν έχει καθόλου. Ωστόσο, αυτό μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη ακαθαρσιών σε αυτό το πυρίτιο. Η διαδικασία με την οποία προστίθενται ακαθαρσίες σε ένα καθαρό στοιχείο ονομάζεται ντόπινγκ και τα προστιθέμενα στοιχεία ονομάζονται προσμίξεις.
Η πρόσμιξη και τα πετρώματα πυριτίου αναμειγνύονται σε ένα καλούπι τετράγωνου σχήματος 3 ποδιών x 3 ποδιών και το καλούπι εισάγεται σε έναν μεγάλο κλίβανο θερμοκρασίας περίπου 2500oF. Το καλούπι παραμένει στο φούρνο για περίπου 20 ώρες για μια σωστή διαδικασία τήξης. Αφαιρείται μετά από αυτό το διάστημα και αφήνεται να κρυώσει για μία ή δύο ημέρες.
Μετά την ψύξη λαμβάνεται ένα συμπαγές μπλοκ πυριτίου (πλίνθοι). Αυτό το πλινθίο κόβεται σε ένα λεπτό και εύθραυστο τετράγωνο στερεό που ονομάζεται γκοφρέτα.
Υπάρχουν δύο στάδια όταν πρόκειται για την κοπή ενός πλινθώματος. το πρώτο στάδιο είναι όπου ολόκληρο το στερεό κόβεται σε μια στήλη του απαιτούμενου μεγέθους αλλά πολύ μεγάλου πλάτους και το δεύτερο στάδιο είναι όπου αφαιρείται το πλάτος κόβοντας τη στήλη στα επιθυμητά λεπτά φύλλα -τη γκοφρέτα.
Παρόλο που λάβαμε τη γκοφρέτα, η διαδικασία είναι ακόμη ημιτελής, εκτός εάν τα λεπτά φύλλα συλλέγονται προσεκτικά και διαχωρίζονται για τη διαδικασία καθαρισμού.
Λόγω της ευθραυστότητας αυτών των στερεών, τα χέρια χρησιμοποιούνται για τον διαχωρισμό των στερεών μεμονωμένα και επειδή εμπλέκονται τα χέρια το υλικό μας γίνεται πιο επιρρεπές σε μόλυνση, εξαιτίας αυτού οι γκοφρέτες πλένονται σωστά μετά τη συλλογή.
Τέλος είναι η προσθήκη της τελευταίας χημικής ουσίας στις ήδη πλυμένες γκοφρέτες, που στη συνέχεια ψήνονται για να επιτευχθεί μια σύντηξη των δύο υλικών.
Άλλες τελευταίες πινελιές θα είναι? προσθήκη αντιανακλαστικού ρουχισμού στον πίνακα, προσθήκη χημικών ουσιών που βοηθούν το πάνελ να διοχετεύει καλύτερα τον ηλεκτρισμό έξω από το πάνελ, προσθήκη αισθητικής αξίας για να το κάνει πιο ελκυστικό οπτικά και προσθήκη ηλεκτρικών επαφών για τη μεταφορά της ηλεκτρικής ενέργειας που έχει μετατραπεί.
