La fabrication de panneaux solaires place des cellules solaires dans un cadre léger et les relie dans un montage en série-parallèle à produire de l'énergie à une tension utile. Les cellules elles-mêmes sont constituées d'un matériau semi-conducteur de silicium. Le cadre en les tenant est scellé contre les intempéries et souvent recouvert de verre ou en plexiglas pour la protection mécanique. Les panneaux solaires peuvent être combinés en un réseau dans lequel ils sont connectés en série et en parallèle pour alimenter des charges plus importantes.
La préparation du silicium
Le fabricant de cellules solaires en silicium obtenu par fusion du dioxyde de silicium à partir de quartz ou de quartzite gravier dans un four à arc de carbone pour éliminer l'oxygène. Le silicium fondu est de 99 pour cent pur et est formé en bâtonnets. Le fabricant purifie en outre le silicium en utilisant la méthode de la zone flottante dans lequel les tiges de silicium sont passés à travers une zone chauffée qui entraîne les impuretés en direction de l'extrémité des tiges. La procédure est répétée jusqu'à ce que la partie principale d'une tige de silicium est suffisamment pur, et l'extrémité avec les impuretés est coupée.
Silicon Wafers
Pour rendre les cellules solaires, le fabricant exige cylindres de silicium monocristallin. En utilisant la méthode de Czochralski, il fait fondre les tiges de silicium et plonge un germe cristallin de silicium sur eux. Il tourne le cristal et la retire, la formation d'une boule de cristal de silicium pur. La boule est un cylindre de silicium ayant la structure moléculaire d'un monocristal. Le fabricant tranches de la boule en tranches d'environ deux centième-pouce d'épaisseur et les coupe à la forme requise pour les cellules solaires.
matériau semi-conducteur
La tranche de silicium pur est le matériau de base pour une cellule solaire, mais il doit être dopé pour le rendre générer de l'électricité quand il est exposé à la lumière solaire. Le phosphore est déposé sur une face des plaquettes et diffuse dans le silicium dans un four spécial. Cette diffusion crée une jonction semi-conductrice qui fait dériver les électrons vers un côté de la plaquette.
Finition de la cellule solaire
La plaquette de silicium dopé produit des électrons, mais ils ont nulle part où aller. Pour les recueillir, le fabricant couvre le dos de chaque plaquette avec une pâte d'aluminium conducteur. La face avant ne peut pas être complètement couvert parce que ce serait garder la lumière sur. Au lieu de cela, les doigts minces d'une pâte d'argent sont imprimés sur l'avant de recueillir les électrons et les conduire à de plus grandes électrodes principales, qui courent le long de la face avant de la plaquette. Les plaquettes avec les pâtes d'aluminium et d'argent sont cuites dans un four pour les rendre permanentes et un revêtement anti-reflet est appliquée sur la face avant de la cellule solaire.
Assemblage des panneaux solaires
Le fabricant de panneaux solaires assemble les cellules solaires finis en panneaux, il tailles en fonction de ce que la tension et la puissance est nécessaire. Il scelle les cellules solaires en silicone pour les protéger contre les intempéries et les place dans un cadre aluminium léger avec un rétro-éclairage feuille et un couvercle transparent. Il relie les cellules solaires en série ou en parallèle pour obtenir la tension et le courant désiré, et pour de plus grands panneaux, les fils des cellules à connexion rapide des bouchons qui peuvent être connectés entre eux sans toucher les pièces sous tension.