Сырье для изготовления солнечных батарей. Рассчитываем и изготавливаем солнечные батареи своими руками

Зарубежные фирмы-производители

Самыми крупными фирмами, выпускающими солнечные панели и электростанции, выступают следующие фирмы:

1. Motech – тайванская компания, имеющая производственные площади в США в виде дочерней фирмы AES Polysilicon. Начав производство с ячеек для батарей, постепенно нарастила виды выпускаемой продукции до поликристаллического кремния, пластин и готовых панелей.
2. Yingli Green Energy – старая, вертикально интегрированная китайская компания, которая, благодаря наличию производственных мощностей по выработке поликристаллического кремния, входит в число фирм, выпускающих весь ассортимент панелей с наименьшей себестоимостью. Последней серией выпускаемых батарей стали панели «Panda».
3. Suntech – крупная китайская фирма, внедряющая с 2010 г. вертикальную интеграцию для сокращения издержек производства и сокращения себестоимости продукции.
4. Trina Solar – китайская фирма, производящая качественные панели, и реализующая их по минимальной цене, благодаря невысокой себестоимости продукции.
5. Hanwha Solar One – корейский производитель. Изготавливает качественные солнечные электростанции на заводах, расположенных в Китае.
6. Canadian Solar – фирма со штаб-квартирой в Канаде, а производством в Онтарио и Китае. Отличается большим ассортиментом и объемами производимой продукции.
7. Solarworld – крупный немецкий производитель, нацеленный на рынки Европы и США, и не имеющий своих заводов в азиатском регионе.
8. First Solar – американский производитель тонкопленочных панелей на основе теллур-кадмиевой технологии, которая отличается самой низкой себестоимостью батарей относительно остальных конкурентов.
9. Sunpower – производит на территории США наиболее эффективные солнечные электростанции, но во время кризиса испытывает спад производства из-за высоких затрат.
10. Renewable Energy Corporation – норвежская компания, выпускающая модули и поликристаллический кремний. Из-за продолжающегося кризиса перенесла производственные мощности в Сингапур.
11. Panasonic/Sanyo производит высокоэффективную продукцию, нацеленную на рынки Японии и США.

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

Наша оценка бизнеса:

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.

Идея по использованию энергии солнца внедряется очень активно, особенно в солнечных странах. Потому является перспективным предпринимательством. Но любой бизнес должен начинаться с правильно подобранного оборудования для производства солнечных батарей. Предлагаем вам ознакомиться с техническим оснащением бизнеса.

Несмотря на дороговизну, оборудование дома солнечными батареями является более дешевым вариантом электроснабжения, чем проведение линий электропередач.

Для чего используется энергия солнца?

В наше время солнечные батареи широко используются в разных направлениях:

• портативная электроника – зарядка аккумуляторов разной электротехники;
• электромобили;
• авиация – использование энергии солнца самолетами;
• энергообеспечение зданий – отопление, нагрев воды, освещение и др., очень популярно в тропических и субтропических странах;
• используются в космосе.

Наиболее перспективный бизнес – обеспечение энергией домов и других зданий. Но так или иначе, вам нужно купить оборудование для производства солнечных батарей.

Оборудование для установки солнечных батарей

Аккумуляторы – накопители энергии солнца. Без них работа солнечных батарей невозможна. Они накапливают энергию днем, а по вечерам и ночам ее можно использовать.

Инверторы – электронной устройство, которые переводят постоянное низкое напряжение заряженных аккумуляторов в высокое переменное промышленной частоты.

Блок бесперебойного питания используют для устройств, на которые негативно влияет резкое исчезновение напряжения.

Контроллер заряда батареи – устройство, что отвечает за своевременное подключение батареи с потребителями – если батарея заряжена не достаточно, контроллер не позволяет сделать соединение.

Техническое оснащение для изготовления

Оборудование для проверки высоким напряжением

Каждый модуль проходит тестирование на пригодность. Проверяет электробезопасность, цепи на обрыв, проводит испытания высоким напряжением, сопротивляемость изоляции. Конструкция аппарата сделана из алюминиевых рам, сенсорных шторок. Её размеры вмещают модули разных размеров (3W – 400W).

Характеристики:

• габариты, мм: 2 500 х 1 500 х 900;
• максимальный размер тестируемого модуля, мм: 1 400 х 2 100;
• параметры теста: напряжение, время разгона, утечка тока;
• ПО: цифровой микропроцессор с 50-ю программами;

Стол для перемещения с позиционирующими прокладками

Применяется к SPV модулям при разных действиях. Стол оснащают алюминиевыми направляющими. Столешница оборудована специальными шариками, по которым перемещают батарею. Пневматические прокладки в свою очередь удерживают объект в одном положении.

Характеристики:

• габариты, мм: 2 000 х 1 300 х 900;
• максимальный размер тестируемого модуля, мм: 2 000 х 1 200;
• неметаллические шарики;
• полиуретановые прокладки;
• анодированный алюминиевый каркас;
• подъем ручным рычагом;
• применение: обрезка краев, подключение соединительной коробки, укладка, соединение.

Обрамляющая машина

Склеивает края ленты, наносит мыльную воду, обрамляет и обжимает солнечные модули. Включает вращающейся стол с вакуумными присосками. Машиной может управлять один работник. Оборудование очень разносторонне в использовании, вмещает модули разных размеров (100W – 300W). Дополнительно прессует, обжимает и оклеивает углы.

Характеристики оборудования:

• габариты, мм: 3 000 х 1 900 х 970;

Машина, очищающая стекло

Это горизонтальная щеточная система с ПЛК. Имеет очень прочную структуру.

Рабочая зона составляет 2 м на 1 м. Толщина стекла: 2 мм – 4 мм. Совершает 7 ступеней очистки, не оставляет разводов.

Процесс очистки:

• стекло очищается нейлоновой щеткой;
• ополаскивание деионизированной водой;
• перемещение в камеру выгрузки;
• повторное ополаскивание деионизированной водой;
• отжатие воды с подложек;
• сушка холодным воздухом;
• сушка горячим воздухом.

Параметры оборудования:

• габариты, мм: 4 700 х 2 000 х 1 300;
• производительность: 30 панелей (2 м х 1 м.) за 1 час;
• размер стекла, мм: 300х300 – 2 000х1 000;
• многоступенчатая очистка по стандартам РV;
• материал: полипропилен.

Оборудование для резки ячеек

Разрезание проводят волоконным лазером. С его помощью можно получить любые размеры. За одну порезку получается 4 ячейки. Установка очень компактная, имеет удобную конструкцию.

Характеристики:

• размер аппарата, мм: 2 000 х 1 500;
• размер стола, мм: 400 х 400 х(4 ячейки 156 мм х 156 мм);
• дисплей: Pentium 4, ПО для лазерной резки
• лазер: волокнистый;
• воздушное охлаждение;
• держатель: вакуумная присоска;
• минимальный размер рамы, мм: 994 х 666 х 50;
• гидравлический процесс обрамления.

Зеркальный инспекционный стол

Это важное оборудование для солнечных батарей. Оно используется для визуального контроля солнечных модулей. С помощью зеркала проводится осмотр, можно обнаружить различные дефекты: смещение ячеек, повреждение и др. Этот этап проводится до ламинации.

Характеристики:

• максимальный размер модуля, мм: 2 000 х 1 000;
• материал столешницы: стекло или акрил;
• ручной осмотр с помощью зеркала;
• наличие освещения.

Ламинаторы солнечных PV модулей

Ламинация защищает устройство от влияния окружающей среды. В качестве покрытия используют специальные органические вещества. Чтобы не было попадания молекул воздуха внутрь устройства, при ламинации используют вакуум.

Оборудование состоит с ламинирующей камеры (высоколегированный алюминиевый сплав). Камера делится на верхнюю и нижнюю. Между ними находится кремниевая прокладка. Весь процесс нагревания камеры контролирует заданная программа. Оборудование имеет предохранители для защиты системы и работника.

Характеристики:

• работая температура: 150°C;
• может работать с 3-фазным питанием;
• автоматический и ручной режим.

Видео: возможности современного производства

Производство солнечных батарей на примере ЗАО “Телеком-СТВ”

Оригинал взят у solar_front в Производство электроэнергии солнечными модулями совсем не такое "зеленое".

SF:Болтовня об экологической опасности или безопасности производства солнечных панелей на уровне «слышал» и «мне сказал эксперт» достала поэтому с радостью прочитал сие:

Photo: Imaginechina/Corbis.
Контроль качества на китайском предприятии.

Производство электроэнергии солнечными модулями совсем не такое «зеленое» как многие думают.

Солнечные панели мерцающие на солнце являются иконой для всех «зеленых». Но является ли генерация электроэнергии с помощью солнечных батарей действительно более щадящей для окружающей среды, чем сжигание ископаемого топлива ? Несколько инцидентов загрязнения окружающей среды связаны с производством этих сияющих символов «зеленых». И оказывается, что время, необходимое для компенсации энергии и парниковых газов, затрачиваемой и выбрасываемых в производстве панелей существенно варьируется в зависимости от технологии и географии.

Это была плохая новость. Хорошей новостью является то, что промышленность может легко устранить многие из побочных эффектов, которые существуют. Это возможно отчасти потому, что, начиная с 2008 года, производство фотовольтаики переехало из Европы, Японии и Соединенных Штатов Америки в Китай, Малайзию, на Филиппины и Тайвань. Сегодня почти половина солнечных модулей в мире производится в Китае. В результате, хотя в целом послужной список в отрасли хорош, те страны которые сегодня производят основную массу, как правило, меньше всего заботятся о защите окружающей среды и рабочих на производстве.

Чтобы понять в чем именно проблемы, и как они могут быть решены, необходимо знать кое-что о том, как фотоэлектрические панели изготовлены. В то время как солнечная энергия может быть получена с помощью различных технологий, подавляющее большинство солнечных батарей сегодня берут начало с получения кварца, как наиболее распространенной формы кремнезема (диоксида кремния), которая перерабатывается в кремний. На этом этапе возникает первая проблема: кварц добывается из шахт, где шахтеры рискуют приобрести силикоз легких.

В начале переработки кварц превращается в металлургический кремний, вещество используемое в основном для упрочнения стали и других металлов. Это происходит в гигантских печах, и держать их горячими требует большого количества энергии (подробности - ниже). К счастью, на этом этапе выбросы, в основном диоксида углерода и диоксида серы, не могу навредить людям, работающим на таких заводах или находящимся вблизи предприятий.

Следующим шагом является переработка металлургического кремния в более чистый - поликремний. В ходе процесса производится кремниевый тетрахлорид - очень токсичное соединение кремния. Процесс очистки включает реакцию соляной кислоты с металлургическим кремнием, чтобы получить трихлорсилан. Трихлорсилан затем реагирует с водородом, получая поликремний вместе с жидким кремниевым тетрахлоридом - три или четыре тонны тетрахлорида на каждую тонну поликремния.

Большинство производителей перерабатывают эти отходы, чтобы произвести больше поликремния. Получение кремния из тетрахлорида кремния требуется меньше энергии, чем его получение из сырого диоксида кремния, таким образом утилизация этих отходов помогает сэкономить деньги производителеям. Но такое оборудование может стоить десятки миллионов долларов. Таким образом, побочный продукт часто просто выбрасывается. При взаимодействии с водой, а это трудно предотвратить, в окружающей среде оказываются: соляная кислата и вредные испарения.

Когда промышленность фотовольтаики была меньше, производители солнечных элементов приобретали кремний у производителей микроэлектроники, которые отбраковывали этот кремний в связи с недостаточной чистотой. Но бум в солнечной энергетике потребовал болше кремния, и большое количество производства поликремния были построено в Китае. Немногие страны в то время имели строгое законодательство, требуещего хранения и утилизации тетрахлорида кремния, и Китай не стал исключением, как это обнаружили репортеры Washington Post.