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为什么说没有真空泵就不能实现太阳能发电?

昊青气体装备技术(江苏)有限公司 2020-11-26

2019 年,阿拉伯联合酋长国较大的酋长国-阿布扎比开始启用了当时世界上最为大型的单体太阳能电站,并且较之更大的太阳能电站也已经筹备当中。在生产太阳能电池板的所有重要工艺过程当中,真空和真空泵起着不可或缺的重要作用。

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2019 年 6 月,阿布扎比境内某大型太阳能电站开始连接到这个沙漠国别的电网。据运营商称,该项目占地面积达8平方公里,拥有近400万块太阳能电池板,使其成为当时世界上最为大型的单体太阳能电站。峰值时它将产生高达1.2千兆瓦的电力,每年减少的二氧化碳排放量达100万吨,这相当于200,000辆汽车的二氧化碳排放量。在项目落成典礼上,客户支付的电价降至每千瓦时2.4美分。


生产效率持续提高
现在,在没有补贴的情况下,如此低的太阳能电力价格已由现代大型太阳能电站付诸实现。太阳能的生产成本低于传统化石燃料发电的成本。因此,可再生能源已经摆脱了依靠行政补贴的状态,进入了“有利可图”的商业领域。这一进步不仅源于太阳能电池板制造行业的飞速发展,而且真空技术在其所有关键生产工艺中都起着至关重要的作用。


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太阳能电池最基础的莫过于半导体硅基板,而真空技术与硅基板的生产密不可分。若要使生产的晶体满足性能要求,通常需要使用到丘克拉斯基法工艺,在此工艺过程中,晶体可以在真空下不断生长,而空气中的氧气会氧化高纯度硅,从而影响硅晶片的性能。

实现逐层保护
类似于微芯片的生产,由晶体材料制成的硅薄片必须具有电活性层,而涂覆不同功能层的方法也有所不同。但是鉴于在这些层中使用的反应性气体通常有毒、特殊且易自燃,因此必须使用非常安全的真空技术。该过程完成后,这些元件可以正常工作并将光能转换为电能。但是以这种形式它们是不能长时间经受风雨的摧残,更不用说沙漠中粗糙的沙粒了。

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太阳能面板必须封装在几层保护性塑料或玻璃之间,以避免外界的破坏性影响,并确保面板较长的使用寿命。该特殊薄膜应以无缝或无气泡的状态覆盖在面板上,然后牢固地粘附。因此,压膜过程也必须借助真空泵在真空环境下进行。

延伸阅读:最为大型的太阳能发电站位于哪里?
几年前,位于美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠的"Solar StarI + I + II"实现了579兆瓦的发电量,创造了世界纪录。该电站于2015年6月投入使用,共有近180万组太阳能模块,但是仅仅在几个月之后,就被位于印度泰米尔纳德邦,拥有648兆瓦的发电容量和250万个太阳能模块的Kamuthi 太阳能项目超越。
之后不久,我国青海省的龙羊峡大坝太阳能发电场将发电量提高到850兆瓦。 
到了2019年6月,这个记录被"阿布扎比之光"(Noor Abu Dhabi)项目打破。
此外,沙特阿拉伯、中国和其他国别也已在计划建造更大的太阳能电站。


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