السيليكون مكونًا رئيسيًا في إنتاج الألواح الشمسية لكن تحويله لتنسيق قابل للاستخدام يتطلب طاقة مكثفة ومكلفة
على مدى العقد الماضي، نمت الصين لتهيمن على صناعة تصنيع الألواح الشمسية العالمية، استثمرت البلاد أكثر من 50 مليار دولار في الطاقة الشمسية الكهروضوئية الجديدة منذ عام 2011- 10 مرات أكثر من أوروبا، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA) وقد خلقت 300000 فرصة عمل جديدة في الصناعة.
مع انتقال القدرة التصنيعية بشكل متزايد من أوروبا واليابان والولايات المتحدة، نمت حصة الصين في جميع مراحل تصنيع الألواح الشمسية، وأصبحت الآن تتخطى 80٪، بالإضافة إلى ذلك، تعد الدولة أيضًا موطنًا لأكبر 10 موردي معدات تصنيع الطاقة الشمسية الكهروضوئية في العالم.
تقول وكالة الطاقة الدولية، كان للبلاد دور فعال في خفض أسعار الألواح الشمسية في جميع أنحاء العالم.
ولكن في الوقت نفسه، فإن وجود مثل هذا التركيز للقدرة في منطقة جغرافية واحدة يخلق تحديات محتملة لسلاسل التوريد ويحتاج إلى معالجة من قبل الحكومات.
إذن كيف تصنع الألواح الشمسية؟
الخطوة 1 – السيليكون
تتكون الألواح الشمسية من العديد من الخلايا، كل منها يتكون من طبقات متعددة من مادة شبه موصلة، السيليكون هو إلى حد بعيد أشباه الموصلات الأكثر استخدامًا، ويعد المكون الرئيسي للرمل، مما يجعله متاحًا على نطاق واسع، لكن تحويله إلى سيليكون عالي الجودة مكلف ويستهلك الكثير من الطاقة، ارتفعت أسعار البولي سيليكون في السنوات الأخيرة، لتصل إلى أعلى مستوى لها منذ عام 2011 في يوليو 2022.
الخطوة 2 – السبائك
يتم صهر السيليكون البلوري وخلطه مع البورون لمنحه قطبية كهربائية موجبة . ثم يتم تشكيل السيليكون على شكل سبائك أسطوانية.
الخطوة 3 – رقائق مقاومة للانعكاس
يتم بعد ذلك تقطيع السبائك إلى شرائح رقيقة من الورق تعرف بالرقائق، يتم بعد ذلك طلاء هذه الرقائق بطبقة مقاومة للانعكاس لمنع الأسطح اللامعة بشكل طبيعي من عكس أشعة الشمس.
الخطوة 4 – الخلايا
توضع الرقاقات متتالية ويتم تسخينها في وجود الفوسفور لتكوين الخلايا الشمسية، يخلق الفوسفور قطبية كهربائية سالبة.
يتم وضع جهات الاتصال الكهربائية ، المصنوعة من مادة رقيقة بشكل لا يصدق حتى لا تحجب الشمس ، لتوصيل الخلايا ببعضها البعض.
الخطوة 5 – اللوحات
وترتبط الخلايا ببعضها البعض لتكوين لوح شمسي عن طريق تغليفها بمطاط السيليكون أو أسيتات فينيل الإيثيلين. يتم بعد ذلك تثبيت الألواح في إطار من الألومنيوم به غطاء خلفي من المايلار أو المدلار وغطاء زجاجي أو بلاستيكي.
