Koji su različiti materijali solarnih panela

Kada su solarni paneli u pitanju, svi su upoznati sa njima. Ali ako želite razlikovati materijale solarnih panela, oni koji nisu upoznati s fotonaponskom industrijom možda neće nužno biti nesvjesni, jer još uvijek postoje značajne razlike između različitih materijala. Evo popularizacije nauke koja će svima pomoći da brže shvate materijale i razlike solarnih panela.

Prije diskusije o razlikama, dozvolite mi da prvo objasnim morfologiju silicija kao sirovog materijala. Silicijum ima dve vrste alotropa: kristalne i amorfne. Kristalni silicijum se dalje deli na monokristalni silicijum i polikristalni silicijum. Razlika između monokristalnog silicijuma i polikristalnog silicijuma uglavnom zavisi od formirane strukture. Kada se rastopljeni elementarni silicijum stvrdne, atomi silicijuma su raspoređeni u obliku dijamantske rešetke, formirajući mnoge kristalne jezgre. Ako ova kristalna jezgra izrastu u zrna sa istom orijentacijom kristalne ravni (tj. svako zrno ima jednoliku kristalnu ravan, a ta zrna su paralelna i kombinovana), nastaje monokristalni silicijum. Ako ove kristalne jezgre prerastu u zrna različite kristalne orijentacije, nastaje polikristalni silicijum koji sadrži mnogo nečistoća i strukturnih defekata.

Dakle, u suštini, monokristalni silicijum i polikristalni silicijum su u osnovi isti materijal, oba imaju dijamantsku rešetku, tvrde i krhke kristale, metalni sjaj i mogu da provode elektricitet, ali njihova provodljivost je niža od provodljivosti metala i raste sa temperaturom. Imaju poluvodička svojstva i poluvodički su materijali. Međutim, zbog razlika u kristalnoj strukturi i sadržaju nečistoća, tekstura kristala je drugačija. Indeks loma svjetlosti i provodljivost struje također se razlikuju kao rezultat. Pogledajmo specifične karakteristike u nastavku.

Monokristalni silicijum solarne ćelije se proizvode od monokristalnih silicijumskih pločica. U monokristalnim silicijumskim materijalima, atomi silicijuma su raspoređeni na uredan periodičan način u prostoru, pokazujući poredak na daljinu. Ova sređenost je korisna za poboljšanje efikasnosti konverzije solarnih ćelija. Trenutno je efikasnost konverzije monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija 14% -17%, što može doseći i do 24%. Proces proizvodnje je zreo, a proizvodi su uglavnom zaobljeni, pravougaoni, crne boje, bez šara na površini. Široko se koriste u svemirskim i visokotehnološkim proizvodima. Međutim, proces proizvodnje monokristalnih silicijumskih solarnih ćelija je složen, dugotrajan, zahteva veliku potrošnju energije i visoke troškove.

Polikristalne silicijumske solarne ćelije su napravljene od polikristalnih silicijumskih materijala, koji su agregati mnogih monokristalnih čestica. Veličina i orijentacija kristala svake pojedinačne čestice kristala se razlikuju jedna od druge. Zbog toga postoje defekti i nečistoće u kristalnoj strukturi, što rezultira efikasnošću konverzije sunčeve energije od oko 13% do 15%, što može doseći i do 20%. Proizvodi su uglavnom pravougaoni pravougaonici, plave boje i imaju šare poput ledenog cvijeta na površini nakon detaljnijeg pregleda. Solarne ćelije od polikristalnog silicija imaju manje proizvodnih procesa, kraće vrijeme proizvodnje i relativno niže troškove proizvodnje u odnosu na proizvode od monokristalnog silicija, tako da imaju i važnu poziciju na tržištu.

Amorfne silicijumske solarne ćelije, kristalne silicijumske solarne ćelije, to je to. Imate li solarne ćelije za koje nije potreban kristalni silicijum? Ova vrsta solarnih ćelija naziva se amorfna silicijumska solarna ćelija. Amorfne silicijumske solarne ćelije se proizvode korišćenjem vrlo tankog amorfnog silikonskog filma (debljine oko 1 mm), koji troši vrlo malo silicijumskog materijala. Silicijumski poluvodički tanki filmovi mogu se direktno nanositi na velike staklene ploče. Proces i oprema za pripremu amorfnog silicijuma su jednostavni, sa kratkim vremenom proizvodnje i malom potrošnjom energije, što ga čini pogodnim za masovnu proizvodnju. Međutim, nasuprot tome, efikasnost konverzije amorfnih silicijumskih solarnih ćelija je samo 5% -8%, dostižući čak 13%, uz blago lošu stabilnost i očigledne nedostatke.