Производство солнечных панелей как бизнес

На потребительском рынке РФ постоянно возникают и получают быстрое развитие инновационные направления, на которые предпринимателям надо бы обращать самое большое внимание. Конечно, с новыми направлениями, ещё не достаточно опробованными, можно потерять средства прямо на старте, так как здесь всегда риски значительно превышают их традиционные значения. Но зато при точном расчёте и удаче с новой технологией бизнесмен на производстве солнечных панелей в России получит такую прибыль, о которой могут лишь мечтать те, кто больше интересуется давно опробованными промышленными технологиями.

Одним из таких новых направлений предпринимательства в настоящее время является производство и продажа солнечных панелей. Нужно признать, что зарубежная промышленность давно уже плотно освоила этот бизнес и занимается лишь усовершенствованием технологий производства экологически чистых источников энергии. Но так как российский рынок не только не насыщен этим товаром, но ещё остаётся в стороне от его широкого распространения, у нас заняться изготовлением солнечных батарей — самое подходящее время. Ведь очень скоро для жителей РФ солнечные батареи станут не диковинкой, а оборудованием, которое широко используется и в обывательском направлении.

Бизнес на строительстве солнечных электростанций. Разоблачение схем.

В силу описанных обстоятельств изготовление солнечных панелей как бизнес – просто находка нашего времени, настоящий подарок судьбы находчивым людям, склонным к высокотехнологичным видам предпринимательства. В России изготовлением солнечных батарей занимаются лишь несколько крупных предприятий, а это значит, что для предпринимателей такой огромной страны эта ниша почти не заполнена, она ждёт своих покорителей.

Российский рынок солнечных батарей

С помощью этих изделий человек научился использовать неисчерпаемую энергию нашего светила и применять её в целях отопления жилья, нагрева воды, для работы различных технических устройств. Трудно и представить лучшую систему отопления, чем на солнечных панелях для дома за городской чертой, где имеются проблемы с электроснабжением. Но даже и при наличии бытовой электрической сети батареи, работающие от солнечной энергии, дают значительную экономию средств за счёт уменьшения электропотребления или расхода газа.

С одного квадратного метра солнечной панели в ясный день можно получить энергию, достаточную для нагрева чуть ли не до кипения 100 литров воды за час. Это очень серьёзный показатель для источника энергии, тем более что взамен ничего панель не требует – ни твёрдого, ни жидкого топлива. Она использует самую чистую энергию на Земле – энергию Солнца.

Хорошо изучив спрос на эти изделия в своём регионе и составив бизнес-планирование, нужно получить определённый вывод – выгодно это дело или нет в данной местности. Дело в том, что на различных широтах энергия солнца, приходящаяся на единицу площади поверхности, сильно отличается. И то, что в экваториальных зонах земного шара эти батареи имеют чистую выгоду и прибыль, не означает такой же результат в наших средних или высоких широтах.

Открыть завод по производству солнечных панелей выгодно только в тех регионах страны, где солнечные дни преобладают над пасмурными, где продолжительность дня не меньше продолжительности ночи. В этом случае за рыночный спрос на изделия можно не беспокоиться – он будет вполне достаточен для прибыльной работы предприятия. А вот вблизи полярного круга использование солнечных батарей настолько проблемно, что и вести разговор о бизнесе на эту тему не стоит.

Нужно также в самом начале сделать анализ конкурирующей среды, с которой предстоит столкнуться в бизнесе. Но, учитывая тот факт, что изготовление солнечных коллекторов в нашей стране практически находится в стадии зарождения, особых беспокойств по поводу конкуренции вполне можно будет избежать.

Технология изготовления солнечных панелей

Нужно изначально признать, что технология производства солнечных панелей далеко не проста, и заниматься ей можно, лишь обзаведясь сложным и дорогостоящим оборудованием. Обязательно потребуется привлечь к этому делу специалистов в области механики и физики. Возможно, эти люди будет выступать лишь как платные консультанты, а не штатные работники предприятия, но они необходимы для открытия рентабельного бизнеса.

Самые первые затруднения здесь возникают уже на этапе выбора сырья для производства. Этим сырьём являются:

кремниевые материалы моно-и поликристаллической структуры;
рамочный материал на основе алюминия;
поликарбонат сотовой структуры;
полипропилен сотовый;
преобразователи электрического напряжения;
провода электрического тока.

Конечно, всегда есть и другой, более простой путь производства солнечных источников энергии – заказывать все элементы по отдельности более крупным производителям, а на своём предприятии освоить лишь сборку готовых изделий и их реализацию потребителям. Но если учесть то, что детали для изделий высокого качества будут стоить дорого, то большой прибыли такое предприятие не принесёт.

Разновидностью коллекторов являются гибкие солнечные панели и гибридные солнечные панели. Но их технологии производства отличаются от классических не кардинальным образом, освоить производство таких изделий можно одновременно. В мировой практике изготовление солнечных панелей производится по различным технологиям, но кремниевая методика в настоящее время оказывается самой подходящей с точки зрения эффективности работы устройств и минимизации затрат на их производство.

Этапы изготовления солнечных коллекторов на основе кристаллов кремния:

нарезка пластин из кремния с последующей их очисткой;
создание на пластинах особой кристаллической структуры путём химического травления;
вжигагание фосфорсодержащего состава в поверхностный слой пластин;
формирование антиотражающей плёнки на обработанных фосфором пластинах;
операция металлизации поверхностного слоя пластин;
формирование токового коллектора из многочисленных электрических контактов;
монтаж панелей в алюминиевые рамки;
контроль рабочих параметров готовых изделий.

Даже весь этот список не полностью исчерпывает все технологические действия, которые используются в производстве солнечных панелей. Их изготовление – сложное дело.

Оборудование для производства

К покупке оборудования предприниматель может приступить, лишь ознакомившись с технологическими особенностями налаживаемого производства. Чтобы поставлять на российский рынок высококачественные изделия, весь технологический процесс нужно автоматизировать. К тому же это позволит снизить себестоимость изделий по сравнению со сборкой их из закупаемых готовых элементов.

Конечно, можно попытаться что-то делать и вручную в домашних условиях; например, используя технические наборы инструментов для опытного мастера. Но для настоящего производства обязательно потребуются следующие виды оборудования:

лазерный резак;
ламинирующее устройство;
машина для обрамления изделий алюминиевыми рамками;
устройства для шлифовки поверхностей пластин;
автоматические устройства высокого напряжения для контроля качества коллекторов изделий.

Купить оборудование для производства солнечных панелей в России непросто, так как наши заводы ещё не наладили изготовление этого высокотехнологичного станочного оборудования. Для бизнеса придётся покупать станок для солнечных батарей китайского или европейского производства. Цена оборудования в виде отдельных станков и производственных линий очень сильно зависит от их комплектации и потребляемой мощности. Если покупать линию небольшой производительности, то придётся выложить за неё около 5 миллионов рублей. А вот полностью укомплектованный завод будет стоить гораздо дороже – до 10 миллионов рублей.

Не лишним будет и создание автопарка предприятия, ведь очень выгодно предлагать своим клиентам не только готовое оборудование, но и его доставку по указанному адресу. Многие клиенты согласятся заключать договора на поставки солнечных панелей российского производства лишь на том условии, что работники компании будут участвовать в установке оборудования и наладке его работы на месте. И если для всех этих целей нанимать транспорт, то получится гораздо дороже, чем обзавестись своим. К тому же эти дополнительные услуги и гарантия качества могут быстро склонить наших людей покупать солнечные панели российского производства. Всё-таки доверие к нашему, отечественному производителю в последнее время сильно подорвано.

Окупаемость бизнеса

Для того, чтобы открыть бизнес на изготовлении панелей солнечного типа методом сборки из готовых деталей, понадобится не больше 300 000 рублей. А вот полное предприятие, изготавливающее самостоятельно все комплектующие детали, обойдётся уже не меньше чем в 5 миллионов рублей. Привлечь инвесторов к такому проекту тоже будет нелегко — в силу новизны деятельности редко кто согласится вложить в это дело большие деньги.

Но как только будет налажен стабильный сбыт готовой продукции, вложения начнут быстро окупаться – ведь цена солнечных панелей на современном рынке составляет 10 000 рублей за один квадратный метр. Себестоимость же их вдвое ниже этой суммы, что является отличным показателем рентабельности работы предприятия. Если сюда добавить ещё доход, который будет получаться от установки своих изделий заказчикам, который составит около 40 000 рублей за каждый заказ, то быстрое продвижение товара на рынке обеспечено.

Конечно, на первом этапе бизнеса покупательский спрос на отечественную продукцию будет настороженно невысок, но уже вскоре, по мере хороших показателей работы изделий, он начнёт быстро расти. Для этого нужно будет задействовать и рекламные возможности, траты на которые также очень быстро окупятся – заинтересованные заказчики найдутся довольно быстро.

Источник: effect-money.com

Производство солнечных панелей бизнес с нуля

Как заработать на экологии: бизнес по производству солнечных батарей

Какими бы продуктивными ни были мы с вами, как бы хорошо не строился наш бизнес, без электричества все станет. Ну если не все даже, то большая часть точно.

Ресурсы, которыми мы привыкли пользоваться сейчас и делает это человечество не одну сотню лет, не безграничны. Так что давно пора задуматься о переходе на что-то экологичное, доступное по цене и способное по мощности заменить те ресурсы, которыми мы все сейчас пользуемся. Производство солнечных панелей — хороший вариант бизнеса с перспективой на будущее.

В западных странах солнечные панели как источник энергии используют уже с два десятка лет. В странах СНГ это направление только-только набирает обороты, так что вполне можно занять перспективную нишу.

Дальше поговорим о том, как организовать производство солнечных батарей, почему этот бизнес перспективный и выгодный даже на старте открытия.

Актуальность идеи и преимущества бизнеса

Актуальность производства солнечных батарей как бизнеса обусловлена следующим:

за счет панелей можно добывать дешевую энергию;
доступность энергии — не нужно закупать дополнительно сырье для того, чтобы система работала;
экологичность, что сейчас в тренде;
автономность — солнечная энергия не зависит от каких-то промышленных объектов.

От солнечных панелей можно получать два типа энергии: электрическую и тепловую.

Поскольку в нашей стране такой способ получения энергии только-только набирает обороты, открывать бизнес в этом направлении выгодно и он точно будет актуален в ближайшие несколько десятков лет, а то и больше.

Технология производства солнечных панелей

Что такое солнечная батарея? Это блок, в котором объединены фотоэлектрические преобразователи. Основным рабочим компонентом в таком устройстве является кремний. Сам процесс изготовления солнечной панели занимает минимум 6 часов.

Технология изготовления может несколько отличаться, но примерно алгоритм таков:

подготавливаются необходимые материалы: преобразователи, проводники, фотоэлементы;
формируется начальная поверхность пластины, проводится ее травление;
удаляются лишние элементы, проводится работа по очистке и обезжириванию поверхности панели;
на подготовленной поверхности панели формируется светоотражающий слой, потом наносится металлическое покрытие;
вся панель хорошо просушивается, после чего к аккумуляторам подключают проводники, все необходимые контакты других элементов;
панель тестируют на наличие дефектов.

На таком производстве понадобятся люди с опытом работы. Без специальности разнорабочих можно взять на выполнение только какой-то подсобной работы.

Организационные моменты

Перед тем, как запустить производство солнечных батарей, нужно:

зарегистрировать свой бизнес в ФНС — открыть ИП или ООО;
найти помещение под производство, подготовить его;
закупить необходимые материалы и нанять персонал;
запустить рекламную кампанию. Хорошо, если на старте производства у вас уже будут первые клиенты, чтобы сделать первую партию под заказ и не выйти в минус;
запустить производство.

Работать можно по двум схемам:

заниматься производством и установкой;
заниматься закупкой панелей и их установкой.

Второй тип бизнеса потребует меньше затрат, так как не нужно будет арендовать помещение под производство, закупать оборудование и сырье для изготовления панелей. Но, вы будете зависимы от цены оптового поставщика и нужно следить за качеством того, что будете покупать и устанавливать.

Решение организационных вопросов

На этом этапе нужно:

найти и обустроить помещение;
закупить оборудование и необходимые материалы;
нанять персонал;
запустить рекламу, найти первых клиентов.

Начнем по порядку.

Помещение

Если у вас подразумевается только производство, без магазина или офиса для приема клиентов, то местоположение помещения особой роли не играет.

Для небольшого цеха будет достаточно 200 квадратов, большая часть площади будет отведена под цех и склад готовой продукции и материалов для изготовления панелей. Оставшуюся площадь нужно распределить на административную и для рабочего персонала.

Обязательно в помещении должна хорош работать вытяжка, подключены все необходимые коммуникации.

Закупка оборудования

Для производства солнечных батарей понадобится:

лазерная резательная машина;
стол для сборки панели;
ламинатор;
необходимые компоненты для сбора панели — проводники, преобразователи, фотоэлементы и так далее;
аккумуляторы;
инструменты для работы — шуруповёрты, дрели, отвертки, паяльники.

Также для работников нужно закупить расходные материалы, рабочую одежду.

Персонал

Количество единиц персонала будет зависеть от масштабов вашего предприятия. Понадобится:

электромеханик;
главный инженер;
монтажники;
менеджер по закупкам и менеджер по продажам;
бухгалтер, но его можно взять на аутсорсинге;
уборщица производственных и административных помещений. Лучше, если это будет два разных человека, так как одному каждый день убирать помещение в 200 квадратов будет тяжело.

Функции менеджера по закупкам на начальном этапе работы предприятия можно взять на себя.

Сколько на все это нужно денег?

Для запуска цеха по производству солнечных панелей понадобится не меньше 2 миллионов рублей:

закупка оборудования — около 700 000;
закупка материала для изготовления батарей — около 650 000;
аренда помещения — около 40 000;
ремонт помещения — около 150 000;
зарплатный фонд — примерно 300 000;
запуск рекламной кампании, мелкие расходы на регистрацию бизнеса — примерно 200 000.

В плановые расходы включаем следующее:

оплата аренды помещения;
оплата коммунальных услуг;
зарплаты и налоги;
закупка сырья для производства солнечных батарей;
текущие расходы на рекламу.

Как быстро окупится?

Тут все зависит от такого, как быстро и в каком количестве будут раскупать батареи, которые производит ваше предприятие. Подсчитаем примерно:

средняя стоимость солнечной панели с установкой — 100 000 рублей;
если в месяц продавать хотя бы 20 панелей, то можно заработать уже вложенные 2 миллиона;
из заработанной суммы вычитаем расходы на закупку материалов, зарплаты, оплаты налогов и мелкие текущие расходы. Прибыль около 500 000 рублей.

Теоретически окупить себя такой бизнес может за полгода, а то и меньше.

Как искать каналы сбыта?

Запустить рекламу и начать искать первых клиентов нужно одновременно со стартом производства, а то и немного раньше, чтобы на момент начала работы уже были клиенты.

Использовать можно такие рекламные инструменты:

наружная реклама в городе;
реклама в СМИ, в транспорте;
онлайн продвижение — SMM, SEO продвижение сайта. Здесь лучше обратиться к грамотным маркетологам, так как действуя наобум можно только потратить деньги;
настройка таргетированной и контекстной рекламы.

Успех такого бизнеса основывается на грамотной маркетинговой стратегии и качестве продукта. А так как ниша еще не перенасыщена, то есть все шансы создать успешный, с высоким доходом бизнес.

Перспективы бизнеса по производству солнечных панелей

Думая над идеей создания бизнеса, предпринимателям можно обратить внимание на «инновационные» направления, которые только начинают развиваться на потребительском рынке. Это несет значительные риски для бизнесмена – важно все досконально продумать, чтобы не прогореть на старте. Одна из таких сфер – выпуск солнечных панелей. И если на зарубежном рынке подобные изделия уже давно используются простыми обывателями, то для наших соотечественников – это диковинная новинка. Солнечные панели российского производства предлагают не более десятка производителей. А значит – у вас есть шанс покорить это направление

Стартовые инвестиции – от 300000руб.

Насыщенность рынка – низкая.

Сложность открытия бизнеса – 5/10.

Солнечные батареи – изделия, позволяющие «забирать» энергию солнца на подогрев воды, отопление помещений, работу техники. Отличный вариант для дачи и загородных домов, позволяющий сэкономить на подведении коммуникаций и оплате счетов за электричество и газ. Примерный показатель мощности – 1 м2 такого коллектора за час может нагреть 100 л воды.
Перед тем как составлять подробный бизнес-план не помешает изучить рынок и понять, а выгодно ли вообще запускать в конкретном регионе бизнес в этом направлении. Открыть завод по производству солнечных панелей будет выгодно в тех районах, где значительную часть года светит солнце – только тогда продукция будет востребована на рынке. Ничего удивительного – как люди смогут использовать солнечную энергию там, где полярные ночи? Проанализируйте также и уровень конкуренции. Но тут вряд ли возникнут какие-то проблемы – производство солнечных панелей в России совсем не развито.

Бизнес выгоден по нескольким причинам:

невысокие затраты на старте,
простота технологии,
большие возможности для развития,
огромный рынок сбыта.

Несмотря на массу достоинств, производство и продажа солнечных панелей потребует продуманной маркетинговой стратегии. И именно новизна продукта на рынке вызовет проблемы – придется прилагать массу усилий, чтобы реализовывать коллекторы. Но хорошее качество изделий послужит лучшей рекламой.

Реально ли самостоятельно изготовить солнечные панели?

Технология производства солнечных панелей достаточно сложна. Организовывая дело, лучше привлечь к делу специалиста, знающего физику и электромеханику. И пусть «консультанту» придется заплатить, зато он поможет наладить рентабельное дело.

Первые трудности возникнут на этапе подбора сырья. Для выпуска изделий вам потребуются следующие материалы:

поли- и монокристаллический кремний,
алюминиевые рамки,
сотовый полипропилен,
сотовый поликарбонат,
провода,
электрические преобразователи.

Изготовление солнечных панелей как бизнес можно построить и по другому пути – вы заказываете у сторонних компаний уже готовые «детали», а перед установкой просто собираете их. В данном случае, не придется тратить денег на сложное оборудование. Но ожидают другие трудности – удорожание готовых изделий, поскольку качественные детали стоят немало. Если запланировали такое развитие будущего предприятия, наладьте контакты с надежными поставщиками, чтобы получать составные элементы для батарей высокого качества.

Солнечные панели для дома производятся по нескольким технологиям. И наиболее изученной из всех стала именно кремниевая методика. Она состоит из следующих этапов:

Разрезание кремниевых пластин их очистка.
Травление поверхности кремниевой пластины и ее структурирование.
Нанесение фосфора на пластину и его вжигание.
Нанесение антиотражающего слоя.
Металлизация поверхности.
Сушка пластин.
Присоединение электроконтактов на лицевой стороне коллектора.
Выравнивание пластины.
Обрамление пластин алюминиевыми рамками.
Тестирование готового коллектора.

Какое оборудование потребуется?

Следующее, что предстоит сделать предпринимателю после изучения технологии – купить оборудование для производства солнечных панелей. Только полная автоматизация производства позволит поставлять на рынок изделия высокого качества. При этом из себестоимость будет ниже, чем если вы решите работать на закупаемых деталях.

Для организации домашнего бизнеса вам вполне хватит «стандартного» набора мастера – электродрель, лобзики, пилы, уровень.

Чтобы получить гибридные солнечные панели, потребуется производственная линия, состоящая из следующих наименований оборудования:

резательная лазерная машина,
ламинатор,
обрамляющая машина,
машина для очистки поверхности пластин,
«инспекционные» столы,
автоматы для проверки коллекторов под высоким напряжением.

Достать производственную линию в России будет сложно – наши заводы пока не выпускают таких высокотехнологичных станков. Остается только искать поставщиков за границей – бизнесмены чаще заказывают линии в Европе и Китае. Цена оборудования для изготовления солнечных панелей варьируется в широком диапазоне, в зависимости от мощности и комплектации. Азиатскую линию небольшой производительности вы купите не менее чем за 5000000 руб. И это далеко не предел – есть полностью укомплектованные заводы, стоимость которых достигает 10000000 руб.

Желательно позаботиться о создании собственного автопарка. Так вы будете предлагать клиентам услугу доставки и сами выезжать на объекты для установки заказанных батарей. Это будет гораздо выгодней, чем каждый раз нанимать стороннее транспортное средство.

Покупая станок для солнечных батарей, узнайте у продавца, предлагает ли он услугу пуско-наладки и монтажа линии – это значительно упростит дело. Но скорее всего, за «услугу» придется доплатить.

Требование к помещению и найм персонала

И если для сборки панелей из отдельных деталей вам не потребуется больших площадей, то в случае с полноценным предприятием без аренды цеха не обойтись. Тут тоже предстоят вложения, поскольку площадь необходимо тщательно подготовить, чтобы технология осуществлялась по всем правилам. Потребуются – вентиляционные системы, отопление, водоснабжение, трехфазное электричество, обеззараживающие установки. В цехе должна соблюдаться чистота, поскольку предстоит вести высокоточную техническую работу. Потребуется площадь не менее 300 м2.

Домашний бизнес можно вести и в собственном гараже. Выполнив заказ, вы станете выезжать на место для установки коллектора.

Гибкие солнечные панели должны выпускаться под четким надзором специалиста. Помимо рабочего персонала, пригласите на производство квалифицированных сотрудников, имеющих опыт в работах со сложной техникой. А вот найти специалистов, которые уже работали в подобных цехах в России, будет практически нереально – если только приглашать людей из-за границы.

Рентабельность планируемого бизнеса

Чтобы открыть бизнес по сборке солнечных панелей, потребуется не так много вложений – от 300000 руб. Но если говорить о полноценном предприятии, то инвестиции возрастут в десятки раз – от 5500000 руб. К делу тогда придется привлекать сторонних инвесторов, что очень сложно, учитывая новизну направления – не каждый согласится отдать свои деньги.

Окупаться затраты начнут, когда будут отлажены каналы сбыта и продукция станет популярной в конкретном регионе (а потом и за его пределами). Рыночная цена солнечных панелей российского производства – не менее 20000 руб за коллектор площадью 2 м2. При этом себестоимость их на 50-100 % ниже – отличные показатели рентабельности! Плюсуйте к выручкам еще и стоимость услуг по установке – а это еще как минимум 30000-50000 руб за заказ. Значит, ставьте перед собой цель продвижения продукции на рынке.

И если поначалу купить солнечные панели российского производства желающих практически не будет из-за новизны продукта и минимума отзывов от потребителей, то со временем популярность их будет только возрастать. Чтобы раскрутить предприятие, задействуйте все рекламные возможности – объявления в журналах и газетах, сайт в интернете, реклама на ТВ и радио, обзвоны потенциальных заказчиков. Предстоят внушительные траты на рекламу – но и эти вложения вполне себя окупят, если реклама начнет «работать», привлекая заинтересованных покупателей.

Свежие записи

Ящик для аккумулятора с подогревом
Ящик для аккумулятора для эхолота
Ящик для аккумулятора акб
Ящик для автомобильного аккумулятора
Ящик барьер под аккумулятор

Источник: kr-professional.ru

Производство солнечной батареи: технология и оборудование

Человечество стремится перейти на альтернативные источники электрического снабжения, которые помогут сохранить чистоту окружающей среды и сократить затраты на выработку энергии. Производство солнечной батареи является современным индустриальным методом. Система электроснабжения включает в себя приемники солнечного света, аккумуляторы, контролирующие устройства, инверторы и другие приборы, предназначенные для определенных функций.

Солнечная батарея является главным элементом, с которого начинается накопление и преобразование энергии лучей. В современном мире для потребителя при выборе панели существует много подводных камней, так как промышленность предлагает большое число изделий, объединенных под одним названием.

Кремниевые солнечные батареи

Эти изделия популярны у современных потребителей. В основу их изготовления положен кремний. Запасы его в недрах широко распространены, добыча сравнительно недорогая. Кремниевые элементы выгодно отличаются уровнем производительности от других батарей солнечного света.

Виды элементов

Производство солнечных батарей из кремния ведется следующих типов:

монокристаллический;
поликристаллический;
аморфный.

Различаются вышеназванные формы устройств тем, как компонуются кремниевые атомы в кристалле. Основным отличием элементов становится различный показатель коэффициента полезного действия преобразования световой энергии, который у двух первых видов находится приблизительно на одном уровне и превышает значения у приборов из аморфного кремния.

Промышленность сегодняшнего дня предлагает несколько моделей солнечных уловителей света. Отличие их состоит в том, какое применяется оборудование для производства солнечных батарей. Играет роль технология изготовления и разновидность начального материала.

Монокристаллический тип

Эти элементы состоят из силиконовых ячеек, скрепленных между собой. По способу ученого Чохральского производится абсолютно чистый кремний, из которого изготавливают монокристаллы. Следующим процессом является разрезание застывшего и затвердевшего полуфабриката на пластины толщиной от 250 до 300 мкм. Тонкие слои насыщают металлической сеткой электродов. Несмотря на дороговизну производства, такие элементы применяют достаточно широко из-за высокого показателя преобразования (17-22%).

Изготовление поликристаллических элементов

Технология производства солнечных батарей из поликристаллов состоит в том, что расплавленная кремниевая масса постепенно охлаждается. Производство не требует дорогого оборудования, следовательно, затраты на получение кремния снижены. Поликристаллические солнечные накопители имеют меньший коэффициент эффективности (11-18%), в отличие от монокристаллических. Это объясняется тем, что в процессе остывания масса кремния насыщается мельчайшими зернистыми пузырьками, что приводит к дополнительному преломлению лучей.

Элементы из аморфного кремния

Изделия относят к особому типу, так как их принадлежность к кремниевому виду исходит от наименования используемого материала, а производство солнечных батарей выполняется по технологии пленочных приборов. Кристалл в процессе изготовления уступает место кремниевому водороду или силону, тонкий слой которых покрывает подложку. Батареи имеют самое низкое значение эффективности, всего до 6%. Элементы, несмотря на существенный недостаток, имеют ряд неоспоримых преимуществ, дающих им право стоять в ряду с вышеназванными типами:

значение поглощения оптики выше в два десятка раз, чем у монокристаллических и поликристаллических накопителей;
имеет минимальную толщину слоя, всего 1 мкм;
пасмурная погода не влияет на работу по преобразованию света, в отличие от других видов;
из-за высокого показателя прочности на изгиб без проблем применяется в трудных местах.

Три вышеописанных вида солнечных преобразователей дополняются гибридными изделиями из материалов с двойственными свойствами. Такие характеристики достигаются, если в аморфный кремний включаются микроэлементы или наночастицы. Полученный материал схож с поликристаллическим кремнием, но выгодно отличается от него новыми техническими показателями.

Сырье для производства солнечных батарей пленочного типа из CdTe

Выбор материала диктуется потребностью в уменьшении стоимости изготовления и повышении технических характеристик в работе. Наиболее часто применяется светопоглощающий теллурид кадмия. В 70-е годы прошлого столетия CdTe считался основным претендентом на космическое использование, в современной промышленности он нашел широкое применение в энергетике солнечного света.

Этот материал относят к категории кумулятивных ядов, поэтому не стихают прения по вопросу его вредности. Исследования ученых установили тот факт, что уровень вредного вещества, поступающего в атмосферу, является допустимым и не наносит вреда экологии. Уровень КПД составляет всего 11%, но стоимость преобразуемой электроэнергии от таких элементов ниже на 20-30%, чем от приборов кремниевого вида.

Накопители лучей из селена, меди и индия

Полупроводниками в приборе служат медь, селен и индий, иногда допускается замещение последнего на галлий. Это объясняется высокой востребованностью индия для производства мониторов плоского типа. Поэтому выбран этот вариант замещения, так как материалы имеют похожие свойства. Но для показателя КПД замена играет существенную роль, производство солнечной батареи без галлия повышает эффективность работы устройства на 14%.

Солнечные уловители на полимерной основе

Эти элементы относят к молодым технологиям, так как они недавно появились на рынке. Полупроводники из органики поглощают свет для преобразования его в электрическую энергию. Для производства применяют фуллерены углеродной группы, полифенилен, меди фталоцианин и др. В результате получают тонкие (100 нм) и гибкие пленки, которые в работе выдают коэффициент эффективности 5-7%. Величина небольшая, но производство гибких солнечных батарей имеет несколько положительных моментов:

для изготовления не затрачиваются большие средства;
возможность установки гибких батарей в местах изгибов, где эластичность имеет первоочередное значение;
сравнительная легкость и доступность установки;
гибкие батареи не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

Химическое травление в процессе производства

Самой дорогой в солнечной батарее является мультикристаллическая или монокристаллическая пластина из кремния. Для максимально рационального использования кремния режут псевдоквадратные фигуры, эта же форма позволяет плотно уложить пластины в будущем модуле. После процесса резки на поверхности остаются микроскопические слои нарушенной поверхности, которые убираются при помощи травления и текстурирования, чтобы улучшить прием падающих лучей.

Обработанная подобным способом поверхность представляет собой хаотично расположенные микропирамиды, отражаясь от грани которых, свет попадает на боковые поверхности других выступов. Процедура рыхления текстуры понижает отражающую способность материала приблизительно на 25%. В процессе травления применяют серию кислотных и щелочных обработок, но недопустимо сильно уменьшать толщину слоя, так как пластина не выдерживает следующие обработки.

Полупроводники в солнечных батареях

Технология производства солнечных батарей предполагает, что основным понятием твердой электроники является p-n-переход. Если в одной пластине совместить электронную проводимость n-типа и дырочную проводимость p-типа, то в месте соприкосновения их возникает p-n-переход. Основным физическим свойством указанного определения становится возможность служить барьером и пропускать электричество в одном направлении. Именно такой эффект позволяет наладить полноценную работу солнечных элементов.

В результате проведения фосфорной диффузии на торцах пластины складывается слой n-типа, который базируется у поверхности элемента на глубине всего 0,5 мкм. Производство солнечной батареи предусматривает неглубокое проникновение носителей противоположных знаков, которые возникают под действием света. Их путь в зону влияния p-n-перехода должен быть коротким, иначе они могут при встрече погасить один другого, при этом не сгенерировав никакого количества электричества.

Использование плазмохимического травления

В конструкции солнечной батареи предусмотрены лицевая поверхность с установленной решеткой для съемки тока и тыльная сторона, представляющая собой сплошной контакт. Во время явления диффузии возникает электрическое замыкание между двумя плоскостями и передается на торец.

Чтобы удалить замыкание, применяется оборудование для солнечных батарей, позволяющее сделать это с помощью плазмохимического, химического травления или механическим, лазерным путем. Часто используется метод плазмохимического воздействия. Травление выполняется одновременно для стопки сложенных вместе пластин кремния. Исход процесса зависит от длительности обработки, состава средства, размера квадратов материала, направления струй ионного потока и других факторов.

Нанесение антиотражающего покрытия

При помощи нанесения текстуры на поверхности элемента снижается отражение до 11%. Это обозначает, что десятая часть лучей попросту отражается от поверхности и не принимает участия в образовании электричества. С целью уменьшения таких потерь на лицевую сторону элемента наносят покрытие с глубоким проникновением световых импульсов, не отражающее их обратно. Ученые, принимая во внимание законы оптики, определяют состав и толщину слоя, поэтому производство и установка солнечных батарей с таким покрытием уменьшают отражение до 2%.

Контактная металлизация с лицевой стороны

Поверхность элемента предназначена для поглощения наибольшего количества излучения, именно этим требованием определяются размерные и технические характеристики наносимой металлической сетки. Выбирая дизайн лицевой стороны, инженеры решают две противоположные проблемы. Снижение оптических потерь происходит при более тонких линиях и расположении их на большом расстоянии одна от другой. Производство солнечной батареи с увеличенными размерами сетки приводит к тому, что часть зарядов не успевает достичь контакта и теряется.

Поэтому учеными стандартизировано значение расстояния и толщины линии для каждого металла. Слишком тонкие полоски открывают пространство на поверхности элемента для поглощения лучей, но не проводят сильный ток. Современные методы нанесения металлизации состоят в трафаретном печатании. В качестве материала наиболее оправдывает себя серебросодержащая паста. За счет ее применения КПД элемента поднимается на 15-17%.

Металлизация на тыльной стороне прибора

Нанесение металла на тыльную сторону устройства происходит по двум схемам, каждая из которых выполняет собственную работу. Сплошным тонким слоем по всей поверхности, кроме отдельных отверстий, напыляют алюминий, а отверстия заполняют серебросодержащей пастой, играющей контактную роль. Сплошной алюминиевый слой служит своеобразным зеркальным устройством с тыльной стороны для свободных зарядов, которые могут потеряться в оборванных кристаллических связях решетки. С таким покрытием на 2% больше по мощности работают солнечные батареи. Отзывы потребителей говорят, что такие элементы более долговечны и не так сильно зависят от пасмурной погоды.

Изготовление солнечных батарей своими руками

Источники питания от солнца не каждый может заказать и установить у себя дома, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно велика. Поэтому многие мастера и умельцы осваивают производство солнечных батарей дома.

Приобрести комплекты фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в интернете на различных сайтах. Стоимость их зависит от количества применяемых пластин и мощности. Например, небольшой мощности комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно. Здесь же приобретают рабочие элементы, отбракованные с производственных линий по каким-либо причинам.

При выборе типа фотоэлектрического преобразователя принимают во внимание тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают при ней эффективнее монокристаллических, но имеют меньший срок службы. Монокристаллические обладают более высоким КПД в солнечную погоду, и прослужат они гораздо дольше.

Чтобы организовать производство солнечных батарей в домашних условиях, нужно подсчитать общую нагрузку всех приборов, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определиться с мощностью устройства. Отсюда вытекает количество фотоэлементов, при этом учитывают угол наклона панели. Некоторые мастера предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой — от толщины выпавшего снега.

Для изготовления корпуса применяют различные материалы. Чаще всего ставят алюминиевые или нержавеющие уголки, используют фанеру, ДСП и др. Прозрачная часть выполняется из органического или обыкновенного стекла. В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, такие покупать предпочтительнее, так как упрощается задача сборки.

Пластины не складывают одну на другую — нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся предварительно. Паять элементы удобнее, расположив их сразу на рабочей стороне. В конце крайние пластины приваривают к шинам (более широким проводникам), после этого выводят «минус» и «плюс».

После проделанной работы тестируют панель и герметизируют. Зарубежные мастера для этого используют компаунды, но для наших умельцев они стоят довольно дорого. Самодельные преобразователи герметизируют силиконом, а тыльную сторону покрывают лаком на основе акрила.

В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали солнечные батареи своими руками, всегда положительные. Однажды затратив средства на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их окупает и начинает экономить, используя бесплатную энергию.

Источник: fb.ru