Воплощенная энергия относится ко всей энергии, затраченной на производство и доставку товара. Время окупаемости воплощенной энергии — это количество времени, которое требуется генерирующей мощности для выработки того же количества полезной энергии, которое было использовано для ее создания.
Срок окупаемости солнечной панели в Австралии может составить гораздо меньше года, а срок окупаемости полной солнечной системы на крыше — менее двух лет.
Чтобы гарантировать чистый прирост энергии, необходимо учитывать воплощенную энергию технологий возобновляемой энергии. Чтобы быть успешным, солнечный элемент воплощенная энергия должна быть меньше ее общего выхода энергии.
Для сборки солнечной ячейки требуется много этапов обработки, а воплощенная энергия должна быть сведена к минимуму. В следующих разделах объясняются некоторые из наиболее важных этапов воплощенной энергии в кремниевых солнечных ячейках.
Обработка кремния
Для получения металлургического кремния используется карботермическое восстановление кварцевого песка (диоксида кремния). Этот метод использует 20 кВт·ч на килограмм произведенного металлургического кремния.
Затем металлургический кремний должен быть очищен до электронного кремния посредством реакции с соляной кислотой при 300 °C, а затем водородного процесса при 1100 °C. Этот метод использует 100 кВт·ч электронного кремния кремний за килограмм.
Этот кремний затем плавится и кристаллизуется при 1400 °C, требуя 290 кВтч/кг монокристалла кремния. Этот тип кремния подходит для использования в солнечных батареях. После учета материальных потерь на каждом этапе эти процессы включают 460 кВтч энергии в каждый кг монокристалла кремния.
Производство солнечных батарей
Многопроволочная пила используется для разделения монокристалла кремния на пластины, что приводит к потере 40–50% в виде пыли. После этого следует серия высокотемпературной диффузии, окисления, осаждения и отжиг процессы выполняются.
Это увеличивает запасенную энергию солнечная батарея на 120 кВтч/м2.
Читайте также: Что такое распределенные энергетические ресурсы?
Сборка модуля
Затем модуль собирается из стеклянной передней панели, инкапсулянта, солнечной батареи, медной ленты, фольгированной задней крышки и алюминиевого канала. Во время сборки, 190 кВтч/м2 воплощенной энергии вводится.
Структура поддержки
После этого модуль обычно устанавливается в поле или на крыше. Модуль должен быть поддержан в поле бетоном, цементом и сталью. Конструкция и компоненты увеличивают воплощенную энергию на 500 кВтч/м2Крыши уже имеют опорную систему, снижающую энергопотребление до 200 кВтч/м2.
