طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

سلول خورشیدی (Solar Cell) و یا سلول فتوولتاییک (PV Cell) از قطعهای از یک نیمه هادی با اتصال الکتریکی تشکیل شده است. این قطعه، انرژی خورشیدی را جذب نموده و به انرژی الکتریکی تبدیل می‌نماید. پرتوهای نوری که توسط سلول خورشیدی جذب می‌شوند باعث آزاد شدن کووالانت اتصالات اتمی در نیمه هادی‌ها و سپس ایجاد الکترونهای منفی آزاد و حفره‌های مثبت آزاد می‌گردند

این موضوع باعث جابه جایی بارهای مثبت و منفی می‌گردد. با استفاده از الکترود در طرفین نیمه هادی جریان الکتریکی برقرار می‌شود که قدرت الکتریکی حاصله به بار داده می‌شود. تحت شرایط مناسب یک سلول خورشیدی با ابعاد ۱۱*۱۱ سانتیمتر در معرض تابش مستقیم خورشید می‌تواند ۱۱۵ ولت برق تولید نماید. از پیوستن تعدادی از سلولهای خورشیدی یک ماژول (مدول) ایجاد می‌گردد و از اتصال تعدادی از ماژولها یک آرایه ساخته می‌شود.

کالاهای جایگزین و مکمل سلول و ماژول خورشیدی

کالاهای جایگزین سلولهای خورشیدی از ۲ جنبه قابل بررسی هستند، اول انرژیهای جایگزین برای تولید نیاز به تجهیزاتی غیر از سلول خورشیدی دارند و دوم انواع مختلف سلولهای خورشیدی که با تکنولوژی و ساختار متفاوت تهیه شده‌اند. هرکدام از انرژی‌های تجدید پذیر دارای محدودیتهای متعدد اقتصادی و فنی برای تولید و عرضه می‌باشند. در این میان به دلیل حجم بالای در دسترس بودن انرژی خورشیدی نسبت به سایر انرژیها، برنامه ریزی استفاده از آن تا ۵۱ سال آینده به شکل قابل توجهی افزایشی می‌باشد، به طوری که پیشبینی می‌گردد تا سال ۲۰۵۰ میلادی ۳۴ درصد از کل برق مصرفی دنیا از انرژی خورشیدی تأمین می‌گردد. سلول‌های خورشیدی از نیمه هادی‌های متفاوتی تهیه می‌گردند و بر این اساس انواع مختلفی از سلولهای خورشیدی طبقه بندی شده و عرضه می‌گردند. این نیمه هادی ها عبارتند از سیلیکون تک بلور، سیلیکون آمورف، سیلیکون چند بلوره، آرسفید گالیوم و سولفید کادمیوم. اغلب سلولهای خورشیدی موجود از سیلیکون تک بلور وسیلیکون چند بلوره ساخته می‌شوند آنچه مهم است اینکه تمام این ترکیبات جزء خانواده سلولهای خورشیدی طبقه بندی می‌گردند و طبق برآوردها تا سال ۲۱۲۱ به عنوان محصول جایگزین سلول خورشیدی سیلیکون تک بلور قلمداد نمی‌گردند.

موارد کاربرد سلول و ماژول خورشیدی

کاربردهای سیستمهای متشکل از سلولهای خورشیدی به عنوان منبع انرژی به صورت زیر طبقه بندی می‌گردد:
الف: سلول‌های خورشیدی بدون شبکه بندی (Off-Grid):
۱ -کاربردهای مصرفی شامل: کاربردهای خانگی:
ابزار و لوازم الکترونیکی و الکتریکی
گوشی تلفنهای همراه
انواع ساعت
ماشین حساب
۲-کاربردهای خارج از خانه
ابزارهای شارژ الکتریکی
آب نما و فواره‌ها
تأمین نور پارکها و معابر عمومی شهری
سیستم تهویه هوای خودرو و …
تأمین انرژی قایقهای کوچک
۳ -کاربردهای صنعتی شامل:
مخابرات
علائم راهنمائی و رانندگی و ترافیکی
واسط پردازش داده در نقاط تلاقی از راه دور
نمایشگرهای صنعتی
حفاظت کاتدی
پایش از راه دور
خنک نگهداشتن مواد پزشکی ( مانند واکسنها و فرآورده‌های خونی)
۴ -کاربرد در مناطق دور افتاده شامل:
فانوس و چراغهای راهنما ( دریایی و… )
تأمین برق خانوادهها و تجهیزات روستایی
شارژ انواع باتری
تصفیه خانه‌ها و تجهیزات کوچک تصفیه آب
روشنائی معابر دور افتاده
مدارس
ب: سلول‌های خورشیدی شبکه بندی شده (Grid-Connected)
۱- شبکه‌های غیر متمرکز
پشتبام های خصوصی ( برای تأمین انرژی)
کاربرد در مراکز آموزشی ( مدارس و پژوهشی و…)
استفاده در برجهای مسکونی و اداری
۲- شبکه‌های متمرکز
تولید نیرو در نیروگاههای خورشیدی
تأمین برق تأسیسات و ادارات صنعتی
دیواره‌های کاهش صوت

معرفی بازار هدف سلول و ماژول خورشیدی

رشد مصرف جهانی سلولهای خورشیدی از شتاب بسیار زیادی برخوردار است. به گونه ای که بر اساس برآوردها، این نوع انرژی ۳۴ درصد از کل انرژی مصرفی جهان را در سال ۲۰۵۰ تشکیل خواهد داد. طبق پیشبینی ها ظرفیت‌های مورد نیاز برای نصب سلولهای خورشیدی در سال ۲۰۲۰ میلادی ۷۰۰۰۰ مگاوات در سال ۲۰۳۰ به ۱۴۰۰۰۰ مگاوات خواهد رسید. با توجه به این موضوع که در سال ۲۰۰۷ میزان تولید جهانی این انرژی ۳۸۰۰۰ مگاوات بوده است می‌توان رشد مصرف این نوع انرژی را به خوبی مشاهده نمود. در این میان منطقه خاورمیانه به دلیل قرار گرفتن در کمربند انرژی اقتصادی خورشیدی از یک طرف و نیاز شدید به انرژی طی سالهای آینده به دلیل رشد سایر بخشهای مصرف کننده و طبق آمار شاهد افزایش قابل توجه مصرف انرژی خورشیدی با رشدی برابر و یا سریعتر از سایر مناطق خواهد بود. این موضوع به دلیل قرار گرفتن بازارهای مصرف مربوطه در نزدیکی کشور بسیار اهمیت دارد. میزان نیاز به انرژی خورشیدی تا سال ۲۰۳۰ و همچنین سهم سلولهای پایه سیلیکون در این بازار ۳۷ درصد برآورد گردیده است.

لیست تجهیزات مورد نیاز جهت تولید سلول و ماژول خورشیدی به شرح زیر است:

خط تولید پنل خورشیدی

پنل یا ماژول خورشیدی از سلول‌ های خورشیدی ساخته ‌شده که جنس آن‌ها از سیلیکون و یا سیلیس می ‌باشد. سیلیکون از نظر فراوانی دومین عنصر فراوان در پوسته زمین محسوب می‌شود و به ‌همین دلیل نگرانی بابت تمام شدن این محصول برای ساخت پنل های خورشیدی وجود ندارد. ریشه واژه سیلیسیم از سیلیکاد به‌معنای سنگ آتش‌زنه گرفته شده‌است اما در زبان انگلیسی در حدود ۵۰ سال پیش واژه سیلیکون به رسمیت شناخته شد. در فارسی نیز واژه سیلیکون و یا سیلیکان برای این عنصر به کار می‌رود.
برای ساخت سیلیکون ابتدا ماسۀ سیلیس خام را به همراه کربن در دمای بالای ۲۰۰۰ درجه در کوره حرارت می‌دهند. ماده به‌ دست ‌آمده را سرد کرده تا به سیلیکون در درجه‌بندی‌های متالوژی مورد قبول تبدیل شود.
سیلیکون بدست ‌آمده را به‌ صورت مایع در می‌آورند تا ناخالصی آن حذف گردد. سپس به‌ منظور افزایش خلوص سیلیسیم این ماده را با بور و فسفر مخلوط می‌کنند و به‌صورت شمش قالب‌بندی می‌نمایند. در مرحله بعد این شمش‌ها را به ورقه‌ های با ضخامت کمتر از ۰.۲ میلی‌متر برش می‌زند.
برای این‌که ورقه‌های سلول خورشیدی مقاوم شوند و از میزان بازتابش آن‌ها کم شود بر روی آن‌ها لایه‌ای از نیترید سیلیکون می‌پوشاند. طبعا علت تلاش برای کاهش باز تابش سطح سلول‌های خورشیدی این است که لازم است برای افزایش راندمان ماژول خورشیدی، میزان ورودی تابش از خروجی آن کم تر باشد.
در نهایت جلو و پشت سلول‌های خورشیدی به خمیر نقره آغشته می شود.
پس از ساخت اولی در مرحلۀ اول سلول‌ها را به‌ صورت چشمی بررسی می نمایند تا شکستگی و ترک‌های احتمالی که بر روی آن‌ها وجود دارد شناسایی شود. البته سلول‌های ترک‌دار دور انداخته نمی‌شوند بلکه به تکه‌های کوچکی برای استفاده در اسباب‌بازی‌ها، ماشین‌حساب ها و … تبدیل می شوند.
در دومین مرحله سلول ها بعد از بررسی زیر تابش نور مصنوعی قرار می‌گیرند تا تست شوند و راندمان تولید برق آن‌ها در معرض تابش مورد بررسی قرار بگیرد. در نهایت به کمک نقاله الکترونیکی بر روی شیشه‌ها لایه‌ای EVA کشیده می‌شوند که عایق است البته خاصیت چسبندگی نیز دارد و باعث می‌شود سلول‌ها با چینش و الگوی درستی روی سطح پنل قرار بگیرند. قرار دادن سلول‌ها و به کمک یک ربات با بازوی ۶ محور انجام می‌گردد که با هر حرکت ۱۲ سلول را در محل مناسب خود قرار می‌دهد.

کد آیسیک مرتبط با طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطح شرکت ها و زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.
با توجه به بررسی های انجام شده کد آیسیک طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی به شرح جدول ذیل می باشد.

Product name

کد تعرفه گمرکی مرتبط با طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.

Product name

Components and components of solar panels (module, cell)

وضعیت واحد های فعال طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی در کشور به تفکیک استان آمده است .

وضعیت واحد های فعال طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

در جدول زیر تعداد و ظرفیت واحدهای فعال طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی در کشور به تفکیک استان آمده است .

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید سلول و ماژول خورشیدی

ظرفیت : ۱۰۰۰۰۰۰۰ وات
نرخ برابری دلار : ۲۷۰۰۰ تومان
مساحت زمین موردنیاز : ۶۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۲۳۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۶۷ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱۸ میلیارد تومان
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۹ میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۳۳ درصد

درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید: