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為什么說(shuō)沒(méi)有真空泵就不能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電？

昊青氣體裝備技術(shù)（江蘇）有限公司 2020-11-26

2019 年，阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)較大的酋長(zhǎng)國(guó)-阿布扎比開(kāi)始啟用了當(dāng)時(shí)世界上最為大型的單體太陽(yáng)能電站，并且較之更大的太陽(yáng)能電站也已經(jīng)籌備當(dāng)中。在生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板的所有重要工藝過(guò)程當(dāng)中，真空和真空泵起著不可或缺的重要作用。

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2019 年 6 月，阿布扎比境內(nèi)某大型太陽(yáng)能電站開(kāi)始連接到這個(gè)沙漠國(guó)別的電網(wǎng)。據(jù)運(yùn)營(yíng)商稱，該項(xiàng)目占地面積達(dá)8平方公里，擁有近400萬(wàn)塊太陽(yáng)能電池板，使其成為當(dāng)時(shí)世界上最為大型的單體太陽(yáng)能電站。峰值時(shí)它將產(chǎn)生高達(dá)1.2千兆瓦的電力，每年減少的二氧化碳排放量達(dá)100萬(wàn)噸，這相當(dāng)于200,000輛汽車的二氧化碳排放量。在項(xiàng)目落成典禮上，客戶支付的電價(jià)降至每千瓦時(shí)2.4美分。


生產(chǎn)效率持續(xù)提高
現(xiàn)在，在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下，如此低的太陽(yáng)能電力價(jià)格已由現(xiàn)代大型太陽(yáng)能電站付諸實(shí)現(xiàn)。太陽(yáng)能的生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的成本。因此，可再生能源已經(jīng)擺脫了依靠行政補(bǔ)貼的狀態(tài)，進(jìn)入了“有利可圖”的商業(yè)領(lǐng)域。這一進(jìn)步不僅源于太陽(yáng)能電池板制造行業(yè)的飛速發(fā)展，而且真空技術(shù)在其所有關(guān)鍵生產(chǎn)工藝中都起著至關(guān)重要的作用。


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太陽(yáng)能電池最基礎(chǔ)的莫過(guò)于半導(dǎo)體硅基板，而真空技術(shù)與硅基板的生產(chǎn)密不可分。若要使生產(chǎn)的晶體滿足性能要求，通常需要使用到丘克拉斯基法工藝，在此工藝過(guò)程中，晶體可以在真空下不斷生長(zhǎng)，而空氣中的氧氣會(huì)氧化高純度硅，從而影響硅晶片的性能。

實(shí)現(xiàn)逐層保護(hù)
類似于微芯片的生產(chǎn)，由晶體材料制成的硅薄片必須具有電活性層，而涂覆不同功能層的方法也有所不同。但是鑒于在這些層中使用的反應(yīng)性氣體通常有毒、特殊且易自燃，因此必須使用非常安全的真空技術(shù)。該過(guò)程完成后，這些元件可以正常工作并將光能轉(zhuǎn)換為電能。但是以這種形式它們是不能長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受風(fēng)雨的摧殘，更不用說(shuō)沙漠中粗糙的沙粒了。

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太陽(yáng)能面板必須封裝在幾層保護(hù)性塑料或玻璃之間，以避免外界的破壞性影響，并確保面板較長(zhǎng)的使用壽命。該特殊薄膜應(yīng)以無(wú)縫或無(wú)氣泡的狀態(tài)覆蓋在面板上，然后牢固地粘附。因此，壓膜過(guò)程也必須借助真空泵在真空環(huán)境下進(jìn)行。

延伸閱讀：最為大型的太陽(yáng)能發(fā)電站位于哪里？
幾年前，位于美國(guó)加利福尼亞州莫哈韋沙漠的"Solar StarI + I + II"實(shí)現(xiàn)了579兆瓦的發(fā)電量，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。該電站于2015年6月投入使用，共有近180萬(wàn)組太陽(yáng)能模塊，但是僅僅在幾個(gè)月之后，就被位于印度泰米爾納德邦，擁有648兆瓦的發(fā)電容量和250萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)能模塊的Kamuthi 太陽(yáng)能項(xiàng)目超越。
之后不久，我國(guó)青海省的龍羊峽大壩太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)將發(fā)電量提高到850兆瓦。 
到了2019年6月，這個(gè)記錄被"阿布扎比之光"（Noor Abu Dhabi）項(xiàng)目打破。
此外，沙特阿拉伯、中國(guó)和其他國(guó)別也已在計(jì)劃建造更大的太陽(yáng)能電站。


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