Come vengono prodotti i pannelli solari?
Il processo di produzione dei pannelli solari prevede diverse fasi, che possono variare a seconda della tipologia specifica e della tecnologia utilizzata. Ecco una panoramica generale del tipico processo di produzione:
1. Produzione di lingotti di silicio:
Il primo passo è produrre lingotti di silicio di elevata purezza. Questo viene spesso fatto attraverso un processo chiamato metodo Czochralski o metodo Float-Zone. In questa fase, le impurità vengono rimosse dal silicio per raggiungere il livello di purezza desiderato.
2. Produzione di wafer:
I lingotti di silicio vengono tagliati in wafer estremamente sottili. Questo di solito viene fatto usando una sega a filo o un taglio con lama diamantata. I wafer risultanti sono di forma circolare e hanno uno spessore di circa 150-200 micrometri.
3.Pulizia wafer:
Le superfici dei wafer vengono quindi pulite per rimuovere eventuali contaminanti o particelle che potrebbero ostacolare le prestazioni della cella solare. A tale scopo può essere utilizzata una combinazione di mordenzatura chimica e bagni a ultrasuoni.
4. Fabbricazione di celle solari:
I wafer puliti vengono elaborati per creare celle solari. Ciò comporta diversi passaggi, tra cui:
Testurizzazione:
La superficie del wafer è testurizzata per aumentare l'assorbimento della luce creando una struttura casuale che riduce la riflessione.
Diffusione:
Uno strato di fosforo viene aggiunto su un lato del wafer, mentre un altro strato di boro o alluminio viene aggiunto sull'altro lato. Questo crea una giunzione pn, cruciale per generare un campo elettrico all'interno della cellula.
Rivestimento antiriflesso:
Viene applicato uno strato di materiale antiriflesso per ridurre al minimo le perdite di riflessione e migliorare l'assorbimento della luce.
Formazione dei contatti:
I contatti metallici, tipicamente in argento o alluminio, sono stampati sui lati anteriore e posteriore della cella per raccogliere l'elettricità generata.
5. Gruppo pannello solare:
Più celle solari sono interconnesse per formare un pannello solare. Le celle vengono saldate insieme utilizzando adesivo conduttivo o pasta saldante serigrafata. Per collegare le celle vengono utilizzati busbar e nastri di interconnessione. Un backsheet protettivo, tipicamente costituito da un polimero, viene aggiunto sul lato posteriore del pannello.
6. Incapsulamento:
Il lato anteriore del pannello solare, contenente le celle solari, è ricoperto da un materiale incapsulante trasparente, spesso etilene-vinil acetato (EVA) o un materiale simile. Questo incapsulamento protegge le celle dagli elementi esterni consentendo il passaggio della luce solare.
7. Installazione del telaio:
Una cornice viene aggiunta attorno ai bordi del pannello solare per supporto e protezione. Il telaio è solitamente realizzato in alluminio o acciaio e fornisce integrità strutturale.
8. Controllo e test di qualità:
Durante tutto il processo di produzione, vengono adottate rigorose misure di controllo della qualità per garantire che i pannelli soddisfino gli standard prestazionali. Dopo l'assemblaggio, ogni pannello viene sottoposto a vari test come test delle prestazioni elettriche, test di resistenza dell'isolamento, cicli termici e ispezione visiva.
9. Imballaggio e distribuzione:
Una volta che i pannelli superano i controlli di qualità, vengono imballati e preparati per la distribuzione. Sono inseriti in un imballaggio protettivo per evitare danni durante il trasporto.
È importante notare che questa panoramica fornisce un'idea generale del processo di produzione dei pannelli solari. Diversi produttori possono avere variazioni nelle specifiche tecniche e tecnologie impiegate, ma i passaggi fondamentali rimangono sostanzialmente gli stessi.