Celulele fotovoltaice sunt un element cheie în crearea de panouri solare. De obicei, celulele solare sunt compuse din siliciu, cu diferite grade de cristalizare. Prin urmare, se uită la celulele solare fotovoltaice de celule individuale se poate observa că acestea sunt culori și nuanțe diferite. Unele elemente au culori variind de la albastru inchis la negru, altele, cu particule de cristale albastre, etc. celula de culoare depinde de tehnologia și materialul folosit.
Structura celulei solare standard de
Fotocelule sunt, în general, realizate din materiale semiconductoare interconectate pentru a forma o barieră potențială. Munca lor se bazează pe fenomenul de p-n tranziție are loc sub influența radiațiilor solare. Fotonii care se încadrează pe celula solară în regiunea semiconductoare cu un bandgap mai mare, „bat“ electroni, care încep să se mute în regiunea N, și apoi a trecut printr-un circuit (sarcină) asociate cu sarcinile pozitive (găuri). Ca urmare, mișcarea de electroni formează o diferență de potențial sau tensiune.
celule solare monocristalin este fabricat din cristale de siliciu solide. Acesta este caracterizat prin eficiență ridicată, în mod tipic 18-22%, și costul ridicat. Ea are o culoare închisă caracteristică.
Fotocelula siliciu monocristalin
Celula solara pe baza de celule solare monocristaline
Celulele solare din siliciu policristalin. Producția de siliciu policristalin are loc cu răcirea lentă a topiturii de siliciu. Aceste elemente sunt caracterizate de eficiență în intervalul 14-18%. O valoare mai mică a eficienței datorită prezenței în cristal a regiunilor de siliciu policristalin separate limite granulare, care împiedică elementele de performanță superioare. Cu toate acestea, prețul acestor elemente de mai jos. De obicei, celulele solare policristaline au o culoare albastră cu cristale de siliciu distincte.
fotocelule Polisiliciuul
Celulele solare cu siliciu amorfa sunt straturi de siliciu foarte subțiri obținute prin pulverizarea în vid pe sticlă, plastic sau folie metalică de înaltă calitate. Aceste elemente sunt caracterizate de o eficiență scăzută, în intervalul 6-10% și costuri semnificativ mai mici. In general, astfel de celule solare sunt de culoare gri pal, fără cristale vizibile flint.
Celulele solare de siliciu amorf
Imaginea unei celule solare de siliciu este primul lucru care vine în minte pentru majoritatea oamenilor atunci când menționați cuvântul baterie solară. Acest lucru se explică prin faptul că, în urmă cu mai mulți ani de siliciu ca materie primă pentru industria fotovoltaice, au reprezentat aproape 100% din piață. Astăzi, situația sa schimbat în mod semnificativ. Siliciul, ca un bloc de baterii solare sunt din ce în ce mod de a da pe piata o noua tehnologie numita „celule solare cu peliculă subțire.“ În această tehnologie fotocelule sunt realizate din materiale semiconductoare strat foarte subțire. Există tehnologii mai avansate, complet lipsit de semiconductori clasice.
Pentru a clasifica aceste tehnologii au introdus conceptul de generare de celule solare.
Prima generație de celule solare este celulele de siliciu clasice cu un p-n joncțiune convențional, care majoritatea dintre noi înțelegem prin celule solare. De obicei, această placă din siliciu pur monocristaline sau policristaline 200-300 microni grosime. Ele sunt caracterizate prin eficiență ridicată (17-22%) și un cost ridicat. În prezent, cota de piață de aproximativ 82%.
Celulele solare de generația a doua, de asemenea, bazate pe utilizarea p-n joncțiune, dar care nu utilizează siliciu cristalin ca material principal. Următoarele materiale sunt utilizate în mod obișnuit: telur, cadmiu (CdTe), un amestec de cupru, indiu, galiu, seleniu (CIGS) și siliciu amorf. De obicei, grosimea stratului absorbant de lumină semiconductor este de la 1 la 3 microni. Procedeul de fabricare a acestor celule solare mai automatizat și are un cost considerabil mai mic. Principalul dezavantaj al elementelor de generația a doua este mai puțin eficientă decât elementele de primă generație, care variază 7-15%, în funcție de tehnologia. În prezent, cota de piață de aproximativ 18%.
panou pe bază de tellurid-cadmiu fotoelemente
A treia generație de celule solare, de asemenea, fac parte din tehnologia cu film subțire, dar ele sunt lipsite de conceptele uzuale ale p-n joncțiune, prin urmare, utilizarea de semiconductori. În prezent, această generație include o varietate de tehnologii, dar direcția principală a celulelor solare se bazeaza pe materiale polimerice organice.
Avantajul de a treia generație de celule solare este costul redus și ușurința de fabricație. Principalul obstacol pentru promovarea unui randament scăzut, care nu depășește 7%. %. În prezent, cota de piață a elementului de a treia generație să nu depășească 0,5%
panou solar A treia generație
Trebuie remarcat faptul că tendința principală în dezvoltarea de generații de celule solare este de a reduce costul energiei este, uneori, în detrimentul eficienței. Prezintă în mod schematic etapele principale în dezvoltarea de module fotovoltaice.
de dezvoltare generare a energiei fotovoltaice
Ponderea „Dezvoltarea celulelor fotovoltaice“