A napelemek esetében rendkívül fontos a gyártási folyamat. Ez ugyanis nem csak a napelem élettartamát, de hatékonyságát is befolyásolhatja. Emiatt mindenképp javasolt, hogy ismert márkák kínálatából válaszunk. A legjobb napelemek esetében minden gyártási folyamat azonos lépésekből áll, típustól függetlenül. Az alábbiakban ezért arra keressük a választ, hogy hogyan készül a napelem és milyen gyártási lépcsőfokokon kell átesnie.
Napelem gyártása
Az úgynevezett fotovoltaikus rendszerek a napsugárzás hatására elektromos áramot képesek létrehozni. Ezt a képességüket az előállítási folyamatuknak, valamint a felhasznált anyagok tulajdonságainak köszönhetik.
Jelenleg az ismert gyártók közel azonos eljárást alkalmaznak a gyártási eljárás során, ami egy könnyen automatizálható és megbízható folyamat. Ez a folyamat az alábbiakból áll össze:
Alapanyag beszerzése
A napelemek alapanyaga a szilícium, egy szemmel láthatóan fémesen csillogó elem. Ez egy fényre érzékeny félvezető, aminek többféle (monokristályos, polikristályos, vékonyrétegű) formáját használják. A gyártási mechanizmusokból a monokristályos és a polikristályos típusok a legrlterjedtebbek.
Maratás
A szilícium tömbök és az azokból készült lapok előállításakor azok felülete szennyeződik, ezért szükség van mindkét felület lúgos vagy savas maratására. Ennek következtében sikeresen eltávolítható a hulladék lerakódás és egy teljesen tiszta felületet kaphatunk.
Felületi szennyezés
A félvezető kristályok (ez esetben a szilícium) különböző részeinek „adalékolása” következtében két félvezetőtípust alakítanak ki. Az N- és a P-típusokat. A szilícium n-típusú szennyezőanyaga a foszfor, a p-típusú pedig a bór. Ezeknek a félvezetőknek jó a vezetőképessége, de a kettő közti átmeneti réteg nem vezet.
Visszaverődést gátló felület
A napelemek közel optimális fénytörési tulajdonság kialakításához visszaverődést gátló bevonatra van szükség. Ezt leggyakrabban a gyártók a titán-dioxiddal érik el.
Felső érintkező réteg létrehozása
A napelemek legfelső része az úgynevezett áramelvezető kontaktusrács. Ez a réteg készülhet ezüstből vagy rézből, amit általában az ún. filmnyomó készülékkel erősítenek a szilícium lap felső felületére.
Alsó érintkező réteg létrehozása
A szilícium lapok alsó felét ugyanilyen eljárással készítik, csak más anyagokat (ezüst és alumínium) használnak fel, és más mintát nyomnak a felületre. Ezt a továbbiakban magas hőmérsékleten izzítják, így létrehozva egy kiváló villamos vezetőt.
Véglegesítés
A gyártás utolsó lépése során megvizsgálják az elkészült napelem teljesítményét. Ezt ellenőrzött körülmények között, a napfényhez mindenben hasonlító mesterséges fénnyel mérik meg a feszültség-áramerősség görbét.
A teljesítmény teszten megbukó hibás elemeket kiselejtezik, a jól működőket pedig különböző osztályokba sorolják. A rendszerek telepítése során azonos osztályú/teljesítményű (Wp) modulokat használnak fel, így az stabilabb és pontosabb lesz.
Tesztelés
Egy megbízható gyártó az elkészült napelemeket további tesztelések alá helyezik, hogy megbizonyosodjanak róla, hogy a vásárló a lehető legjobb minőséget kapja. Ilyen extra tesztek lehetnek például a rázkódás, hőmérsékletterhelés stb. Egy gyártó minél nagyobb összeget fektet a minőségellenőrzésre annál biztosabb, hogy a megvásárolt napelem kiszolgálja a számára szánt élettartamot vagy esetleg túl is teljesíti azt.
Összegezve:
A napelemes gyártása tehát egy összetett, többlépcsős folyamat, mely során végül elérheti végső formáját a kezdeti szilíciumtömb. Bár az egyes napelem típusok esetében a gyártás egyes lépcsőfokai bizonyos téren eltérhetnek, de a fenti folyamat megközelítőleg mindegyik napelemre levetíthető.
