Így készül a napelem

Nemrég Kínában jártam, a világ egyik legnagyobb napelem cella és napelem panel gyártójánál, a Tongwei Solarnál, Csengduban.

Szecsuán, a csípős ételek és a pandák földje

Csengdu, az elővárosokkal, külterületekkel együtt egy nagyjából 31 milliós város Szecsuán tartományban, Kína középső részén. Ez a környék elsősorban a csípős, fűszeres ételeiről híres és arról, hogy a várost övező hegyekben él a világ legnépesebb panda populációja. (A hegyekben sok a bambusz, ami a pandák kedvenc eledele. Fejenként állítólag 50 kilót is képesek elfogyasztani belőle naponta).

A napelemgyár

Azután, hogy a városban kb. háromszor annyian élnek, mint Magyarországon, talán már nem is meglepő, hogy a Tongwei Solarnál csaknem 60 ezren dolgoznak. Mondjuk, hogy hol is található pontosan ez a rengeteg ember, az számomra nem derült ki, az üzemben ugyanis – legalábbis a Jintang Factorybe, ahova beengedtek forgatni – szinte már csak robotokat láttunk.

Az alapanyag: a szilícium

A napelem panelt a fotovoltaikus cellák építik fel, ezek legfőbb tulajdonsága, hogy képesek a Nap energiáját elektromos árammá alakítani. 

Csak érdekességképp, amikor még az 1800-as évek közepén az első kísérletek zajlottak a napenergia hasznosítására, a beérkező fény mindössze 1%-át tudták hasznosítani, ma már, a leghatékonyabb cellák hatékonysági foka közel 24%-os.

A technológia fejlődése mellett legfőképpen annak köszönhető mindez, hogy találtak egy, a napfény fotonjainak átalakítására ideális anyagot, ez a szilícium.

A napenergia hasznosításában a szilícium kiemelkedő fontosságú, mivel a fényt, illetve annak fotonjait egyfajta fotodiódaként alakítja elektromos energiává.

Bár gyakori az előfordulása, a szilíciumnak csak kis része áll tiszta formában rendelkezésre, ez pedig probléma, mert a napelem hatékonysága elsősorban a szilícium tisztaságától függ.

Így a technológia, avagy a cellagyártás lényege a kibányászott homok megtisztítása. Mindez egy sok lépcsős gyártási folyamaton keresztül zajlik, a lépések célja a közel 100 százalékos tisztaság elérése.

Ehhez a szilíciumot első körben 1400 celsius fokra hevítik és megolvasztják. Az olvadt szilíciumba speciális, vertikális kemencékben egy vékony rudat mártanak, amit nagyon lassan kiemelnek. Az eljárás lényege, hogy a szennyező anyagok, az oxigén, szén, nitrogén, a rúd felső részén összpontosulnak, így ezt a felső részt csak le kell vágni, alatta pedig már a közel 100%ban tiszta szilícium van.

Ezzel a módszerrel egy 10 méteres oszlop elkészülte kb. 15-16 napba telik, egy olyan  nagyjából fél méteres darab pedig, amit a kiállító térben volt kihelyezve, egy nap alatt születik meg. 

A cellagyártás

Ha ez a szilíciumoszlop egy kristályban dermed meg monokristályról, ha többen, polikristályról beszélünk. Hogy mikor, milyen esetekben alkalmazzák ezeket, itt most nem tárgyaljuk, de a mindennapokban jellemzőbb a monokristályos napelem. Viszonylag könnyű egyébként megkülönböztetni a kettőt, a polikristályos napelem kékesebb, míg a monokristályos feketébb.

Az elkészült tömböt négyzetesre csiszolják, leheletvékony szeletekre vágják, majd ezek az ostyák, vagy cellák kerülnek ide az üzembe, és aztán végül ezekből épül majd fel a napelem.

A panelgyártó részen nem engedtek forgatni, mert nagyon szigorúan őrzik a technológiát, de a cellagyár is nagyon érdekes volt, elképesztő volt látni a tisztaságot és a robotizáltságot. Akit érdekel, milyen feltételek szükségesek napi 3 millió cella legyártásához, akit érdekel Chengdu és akit érdekelnek a pandák, az ne hagyja ki a videót:

/ A cikk és a videó a Tongwei napelemek hazai forgalmazója, a Solar Kit támogatásával készült./