Care sunt diferitele materiale ale panourilor solare

Când vine vorba de panouri solare, toată lumea le cunoaște. Dar dacă doriți să distingeți materialele panourilor solare, cei care nu sunt familiarizați cu industria fotovoltaică s-ar putea să nu fie neapărat conștienți, deoarece există încă diferențe semnificative între diferitele materiale. Iată o popularizare științifică pentru a ajuta toată lumea să înțeleagă mai rapid materialele și diferențele dintre panourile solare.

Înainte de a discuta diferențele, permiteți-mi să explic mai întâi morfologia siliciului ca materie primă. Siliciul are două tipuri de alotropi: cristalin și amorfi. Siliciul cristalin este împărțit în continuare în siliciu monocristalin și siliciu policristalin. Diferența dintre siliciul monocristalin și siliciul policristalin depinde în principal de structura formată. Când siliciul elementar topit se solidifică, atomii de siliciu sunt aranjați sub formă de rețea de diamant, formând multe nuclee de cristal. Dacă acești nuclei de cristal cresc în granule cu aceeași orientare în plan cristalin (adică, fiecare bob are un plan cristalin uniform, iar aceste granule sunt paralele și combinate), se formează siliciu monocristalin. Dacă acești nuclei de cristal cresc în granule cu orientări diferite ale cristalului, se formează siliciu policristalin, care conține o mulțime de impurități și defecte structurale.

Prin urmare, în esență, siliciul monocristalin și siliciul policristalin sunt practic același material, ambele având rețea de diamant, cristale dure și fragile, luciu metalic și pot conduce electricitatea, dar conductivitatea lor este mai mică decât cea a metalelor și crește odată cu temperatura. Au proprietăți semiconductoare și sunt materiale semiconductoare. Cu toate acestea, datorită diferențelor în structura cristalului și conținutul de impurități, textura cristalului este diferită. Prin urmare, indicele de refracție al luminii și conducerea curentului diferă. Să aruncăm o privire la caracteristicile specifice de mai jos.

Celulele solare de siliciu monocristalin sunt fabricate din plachete de siliciu monocristalin. În materialele de siliciu monocristalin, atomii de siliciu sunt aranjați într-o manieră periodică ordonată în spațiu, prezentând o ordonare pe distanță lungă. Această ordine este benefică pentru îmbunătățirea eficienței de conversie a celulelor solare. În prezent, eficiența de conversie a celulelor solare din siliciu monocristalin este de 14% -17%, care poate ajunge până la 24%. Procesul de producție este matur, iar produsele sunt în mare parte dreptunghiulare rotunjite, de culoare neagră, fără modele la suprafață. Sunt utilizate pe scară largă în produse aerospațiale și de înaltă tehnologie. Cu toate acestea, procesul de fabricație al celulelor solare din siliciu monocristalin este complex, consumatoare de timp, necesită un consum mare de energie și implică costuri ridicate.

Celulele solare din siliciu policristalin sunt realizate din materiale de siliciu policristalin, care sunt agregate ale multor particule monocristaline. Mărimea și orientarea cristalului fiecărei particule de cristal sunt diferite una de cealaltă. Prin urmare, există defecte și impurități în structura cristalină, rezultând o eficiență de conversie a energiei solare de aproximativ 13% până la 15%, care poate ajunge până la 20%. Produsele sunt în cea mai mare parte dreptunghiuri în unghi drept, de culoare albastră și au modele ca flori de gheață pe suprafață la o inspecție mai atentă. Celulele solare din siliciu policristalin au mai puține procese de producție, timpi de producție mai scurti și costuri de fabricație relativ mai mici în comparație cu produsele din siliciu monocristalin, deci au și o poziție importantă pe piață.

Celule solare cu siliciu amorf, celule solare cu siliciu cristalin, asta e. Aveți celule solare care nu necesită siliciu cristalin? Acest tip de celulă solară se numește celulă solară cu siliciu amorf. Celulele solare din siliciu amorf sunt fabricate folosind o peliculă de siliciu amorf foarte subțire (aproximativ 1 mm grosime), care consumă foarte puțin material de siliciu. Filmele subțiri de semiconductor de siliciu pot fi depuse direct pe plăci mari de sticlă. Procesul și echipamentele pentru prepararea siliciului amorf sunt simple, cu timp de fabricație scurt și consum redus de energie, făcându-l potrivit pentru producția de masă. Cu toate acestea, în contrast, eficiența de conversie a celulelor solare cu siliciu amorf este de numai 5% -8%, ajungând până la 13%, cu o stabilitate ușor slabă și dezavantaje evidente.