Taikomieji mokslai / Inžinerija

Svarbiausi technologiniai procesai silicio saulės elementams gaminti

0 atsiliepimų
Autorius:

Saulės elementai verčiantys šviesos energiją į elektros energiją yra bene seniausiai žinomi puslaidininkiniai prietaisai – pirmieji 4 proc. efektyvumo silicio saulės elementai (SE) buvo sukurti Bello laboratorijoje (JAV) daugiau kaip prieš 50 metų.


Silicio saulės elementai gaminami iš monokristalinio (mono – Si) arba polikristalinio silicio (poli – Si) liejinio. Kristalinio silicio SE technologija yra labiausiai ištobulinta ir sukauptas didžiausiais mokslinių tyrimų ir technologinės plėtros žinių lygis. Šie elementai pasižymi geriausiu efektyvumu iš pramoniniu būdu gaminamų elementų ir ilgiausiu tarnavimo laiku (kristalinio silicio moduliai paprastai turi 25 metų tarnavimo garantiją). Dėl šių privalumų mono – Si ir poli – Si SE technologija užima dominuojančias pozicijas SE technologijų moksliniuose tyrimuose, bei technologinėje pramonės plėtroje.


Silicio saulės elementai sudaro didžiąją SE rinkos dalį (2011 metais c – Si sudarė 83% visų saulės elementų), tačiau visgi pagrindinis šių SE trūkumas – aukštos gamybos, medžiagų ir technologinių procesų kainos, taigi pastaruoju metu siekiant mažinti SE gaminamos energijos kainą, vis daugiau dėmesio skiriama technologinių procesų tobulinimui.


Problematika


Pagrindinė problema, sprendžiama kursiniame darbe yra – silicio saulės elementų technologinio proceso nagrinėjimas, sprendžiant ir nustatant teigiamų bei pakeičiamų grandžių aspektus.


Temos aktualumas


Mokslinei techninei disciplinai žengiant į priekį pasauliniai gamybiniai procesai turi būti ypač mobilūs ir prisitaikantys prie vis besikeičiančių mokslinės techninės pažangos reikalavimų. Pasaulis nuolat diegia vis naujas konstrukcijas, gaminius, technologijas, tačiau visa tai reikalauja gamybinių pokyčių. Taigi, bėgant metams ir keičiantis ekonomikos lygiui buvo susikurtos bendros nuostatos, kad gamybos tobulinimo procesas yra būtinas siekiant sėkmingos veiklos.


 "Seneliai" – pirmosios kartos saulės elementai yra gaminami iš silicio plokštelių. Šiandien jie užima daugiau kaip 90 proc. visos pasaulinės fotovoltinių saulės elementų rinkos. Po 2000 m., pasinaudojant pasaulinę mikroelektronikos pramonę ištikusia krize ir dėl jos gerokai atpigus kristaliniam siliciui, ši rinka patyrė tikrą bumą, kurį labai paskatino Japonijos ir Vokietijos vyriausybių politika, skatinanti atsinaujinančių energijos šaltinių plėtrą. Dabar 15 % efektyvumo silicio saulės elementų modulių gamybos kaina yra apie 300 JAV dolerių už m2. Palyginti brangu, ypač jei prisiminsime, kad 1 m2, padengtas tokiu moduliu, vidutiniškai saulėtą dieną tegamins tik apie 100 W galią. Spręsti saulės energijos kainos problemą galima dviem būdais: didinant elementų efektyvumą arba piginant jų gamybą. Šiuo metu jau yra sukurtos technologijos, naudojamos silicio saulės elementams gaminti, turinčios pakankamą efektyvumą, siekiant saulės energetiką panaudoti naudingai.


Darbo objektas – technologiniai procesai silicio saulės elementams gaminti.


Darbo tikslas – išanalizuoti ir įvertinti pagrindinius silicio saulės elementų gamybos technologinius proceso elementus.


Darbo tikslui pasiekti keliami uždaviniai: išanalizuoti silicio saulės elementų gamybos technologinio proceso teorinius aspektus; nustatyti efektyviausios gamybos technologijos sprendimo būdą.


Tyrimo metodai


Sisteminga ir nuosekli metodika, siekiant parengti silicio saulės elementų gamybos technologijų apžvalgą, susitelkti ties pasaulinėmis technologijų tendencijomis bei šiuo metu naudojamomis tehcnologijų rūšimis, yra būtina. Pagrindiniai informacijos rinkimo, esamos situacijos apžvalgai bei mokslinės ir technologinės informacijos įvertinimui, metodai yra:




    •  



Internetinės informacijos ir literatūros apžvalga (įskaitant kitas studijas, finansinius duomenis (oficialią statistiką), konferencijų pranešimus, publikacijas ir t.t.




    •  



Oficialių Europos Komisijos dokumentų analizė (įskaitant oficialius pranešimus, potvarkius, direktyvas ir strategijas);




    •  



Verslo ir pramonės įstaigų apklausos.


Visi duomenys yra svarbūs ir reikalingi siekiant kuo plačiau ir giliau įvertinti esamą situaciją. Rengiant atskirus skyrius pagal skyriaus pobūdį buvo naudojamasi atitinkamais šaltiniais.

Darbo tipas:
Dalykas:
Apimtis:
15000 žodžiai (-ų)
Lygis:
Universitetas
Atsisiųsti

Turinys

  • ĮVADAS6
  • 1. Alternatyvi energetika8
  • 2. Silicio saulės elementų ypatumai9
  • 2.1. Silicis ir jo nauda fotoelektroje9
  • 2.2. Fotoelektrinio silicio rinkos analizė ir prognozės11
  • 2.3. Silicio saulės elementai, jų rūšys12
  • 3. Silicio saulės elementų technologiniai procesai16
  • 3.1.1. SoG – Si gamybos technologija16
  • 3.1.2. “Netiesioginės konversijos“ si gamybos būdai17
  • 3.2. “Tiesioginės konversijos“ silicio gamybos būdai21
  • 4. Trumpa Polikristalinių Silicio Saulės elementų gamybos technologinių procesų apžvalga24
  • 4.1. Poli–Si SE gamybos technologiniAI procesAI25
  • 4.1.1. Teksturavimas25
  • 4.1.2. Standartinis mono–Si tekstūravimas šarminiais tirpalais26
  • 4.1.3. Tekstūravimas rūgštinių tirpalų pagalba27
  • 4.1.4. Tekstūravimas lazeriu28
  • 4.1.5. Tekstūravimas jonų plazma28
  • 4.1.6. Tekstūravimo metodų palyginimas29
  • 4.2. P – n sandūros formavimas32
  • 4.2.1. Viršutinės emiterinės srities formavimas33
  • 4.2.2. Apatinės bazės su didesniu priemaišų tankių formavimas34
  • 4.3. Silicio paviršiaus ir tūrio pasyvavimo metodai34
  • 4.3.1. Paviršiaus pasyvavimo būdai36
  • 4.3.2. Tūrio pasyvavimas37
  • 4.3.3. Paviršiaus ir tūrio pasyvavimo būdų palyginimas37
  • 4.4. Kontaktų formavimas38
  • 4.4.1. Fotolitografinis ir metalizavimo kontaktų formavimas38
  • 4.4.2. Kontaktų spausdinimas40
  • 4.4.3. Kontaktų formavimo metodų palyginimas43
  • 4.5. Kraštų izoliavimas44
  • 4.5.1. Kraštų ėsdinimas rūgštimis ir plazma44
  • 4.5.2. Izoliavimas lazeriu45
  • 4.5.3. Kraštų pašalinimas šlifuojant45
  • 4.5.4. Izoliavimo metodų palyginimas45
  • 4.6. Standartinio POLI – Si SE dizaino apibūdinimas46
  • 5. Ekspermentiniai poli-si saulės elementų tipai ir jų gamybos technologijų apžvalga48
  • 5.1. Galinio kontakto SE48
  • 5.1.1. SE su įterptais kontaktais tūryje48
  • 5.1.2. Įterpto tūryje emiterio SE (EWT)51
  • 5.2. SE su paslėptais kontaktais54
  • 5.3. Korinio tekstūravimo SE57
  • 5.4. PERL SE58
  • 5.5. Bendra eksperimentinių SE gamybos procesų ir naujų dizaino tendencijų apžvalga59
  • 6. UAB „Precizika–MET SC“naudojama mono–Si SE gamybos technologija61
  • 7. Turimos technologijos ir įrangos bazės pritaikymo poli–Si SE gaminti įvertinimas64
  • Išvados67
  • Literatūra68

Jums gali būti aktualu

Vartotojai, įsigyję šį darbą, taip pat peržiūrėjo
Technologijų olimpiados gaminio aprašas
Referatas Technologijų olimpiados gaminio aprašas

Sugalvojas gaminti šį gaminį internete ieškojau informacijos. Suradęs reikiamą informaciją pradėjau projektuoti gaminį ir planuoti [...]

Sumaniosios tekstilės interjero elementų gamybos technologijos UAB „Pico Line”
Diplominis darbas Sumaniosios tekstilės interjero elementų gamybos technologijos UAB „Pico Line”

Terminas tekstilė tampa vis reikšmingesnis, jis gretinamas su naujosiomis technologijomis, kurios po mažu užkariauja rinką.

Inovacijų taikymas saulės elementų ir modulių inžinerijoje
Referatas Inovacijų taikymas saulės elementų ir modulių inžinerijoje

mių bei papildo tai, kas anksčiau dar nebuvo išsakyta. Pabrėžtina, kad inovacija [...]

GaAs saulės baterijų gamybos technologija ir kainos apžvalga
Prezentacija GaAs saulės baterijų gamybos technologija ir kainos apžvalga

Viena iš pačių perspektyviausių medžiagų saulės celių gamyboje yra GaAs bei jo junginiai (AlGaAs ir [...]

Pažinimas. Pažinimo proceso elementai
Prezentacija Pažinimas. Pažinimo proceso elementai

Pažinimas – žmogaus santykis su tikrove Tikslas – pasiekti objektyvią tiesą, įgyti žinias apie realiai [...]

Cukrinės konditerijos gaminių technologija
Referatas Cukrinės konditerijos gaminių technologija

Karamelės formavimas ir aušimas. Karameles masė iš tempimo mašinos arba iš minkimo transporterio patenka į [...]

Baigtinių elementų metodo pagrindai ir kompiuterinės technologijos
Kursinis darbas Baigtinių elementų metodo pagrindai ir kompiuterinės technologijos

Mūsų šio darbo tikslas yra apskaičiuoti duotos plokštelės su skyle įtempimus. Visą šį darbą darysime [...]

Informacinių technologijų įtaka mokymosi procesui ir rezultatams
Referatas Informacinių technologijų įtaka mokymosi procesui ir rezultatams

XXI amžius yra informacijos amžius, kuriame informacinės komunikacinės technologijos (IKT) įgauna lemiamą reikšmę. Keičiasi visuomenės [...]

Surimi gaminių gamybos technologija, įvertinant kmynų eterinio aliejaus panaudojimo galimybes aktyvioje pakuotėje
Diplominis darbas Surimi gaminių gamybos technologija, įvertinant kmynų eterinio aliejaus panaudojimo galimybes aktyvioje pakuotėje

1. Įvadas     Žmonės nuo sеno gyvеno apsupti vandеns, priе jo kūrė gyvеnviеtеs ir maitinosi gamtos [...]

Surimi gaminių gamybos technologija
Praktikos ataskaita Surimi gaminių gamybos technologija

I. Bendra įmonės charakteristika      „Vičiūnų“ įmonių grupė yra viena didžiausių ir ekonomiškai stipriausių Europoje krabų [...]

Šalto rūkymo dešrų technologinio proceso gamybos planavimas ir ekonominiai skaičiavimai
Referatas Šalto rūkymo dešrų technologinio proceso gamybos planavimas ir ekonominiai skaičiavimai

Įmonė – tai, užsiimanti ūkine veikla, organizacija, kurį vykdo vieną ar kelias jai būdingas funkcijas.