የፀሐይ ብርሃን ኃይል በቀጥታ ወደ ኤሌክትሪክ ሊለወጥ የሚችለው የፀሐይ ፎቶቮልታይክ ሴሎችን (ፎቶቮልታይክ ሴሎች በመባልም ይታወቃሉ) በመጠቀም ነው። የፀሐይ ሴሎች በተወሰኑ መንገዶች የተጣመሩ ሲሆን ይህም በተገመገመ የውጤት ኃይል እና በውጤት ቮልቴጅ ረገድ የተወሰኑ የትግበራ መስፈርቶችን ለማሟላት የተነደፉ የፎቶቮልታይክ ሞጁሎችን ይፈጥራል። የፀሐይ ሞጁሉን የሚያዋቅሩት የድርድር መጠኖች እንደ የፎቶቮልታይክ የኃይል ማመንጫው ልኬቶች በስፋት ሊለያዩ ይችላሉ።
የላቀ የቫኩም ላሚኒንግ እና የልብ ምት ብየዳ ሂደቶች ከፍተኛ ብቃት ያለው ሞኖ ክሪስታሊን ወይም ፖሊ ክሪስታሊን ሲሊከን ፎቶቮልታይክ ሴሎችን፣ ከፍተኛ ማስተላለፊያ ያለው ብርጭቆ እና ዝገት የሚቋቋም የአሉሚኒየም ቅይጥ ፍሬም እና ከሌሎች ቁሳቁሶች በተጨማሪ የሚጠቀሙ የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች ረጅም የአገልግሎት ዘመን ዋስትና ይሰጣሉ።
የተለያዩ የፀሐይ ሴሎችን ልትነግሩኝ ትችላላችሁ?
1. ሆሞጂኔየስ መጋጠሚያ የፀሐይ ሴሎች፣ ሄትሮጂኔየስ መጋጠሚያ የፀሐይ ሴሎች እና የሾትኪ የፀሐይ ሴሎች ሁሉም በመዋቅሩ ላይ የተመሰረቱ ሊሆኑ የሚችሉ ምደባዎች ናቸው።
2. ከተለያዩ ቁሳቁሶች የተሠሩ የፀሐይ ሴሎች በብዙ ዓይነቶች ሊመደቡ ይችላሉ፤ ከእነዚህም ውስጥ ሲሊኮን፣ ኦርጋኒክ ውህዶች፣ ፕላስቲክ፣ ስሜታዊ ናኖክሪስታሊን፣ ኢንኦርጋኒክ ውህድ ሴሚኮንዳክተር እና ኦርጋኒክ ውህድ የፀሐይ ሴሎች ይገኙበታል።
3. በፎቶኤሌክትሪክ ልወጣ ዘዴ ላይ በመመስረት ወደ ተለምዷዊ የፀሐይ ሴሎች እና ኤክሳይቶኒክ የፀሐይ ሴሎች ሊመደብ ይችላል።
በዝርያዎቹ ምደባ መሠረት አራት ዓይነት የፎቶቮልታይክ ሴሎች አሉ፤ እነሱም አሞርፎስ ሲሊከን፣ ፖሊክሪስታሊን ሲሊከን፣ መዳብ ኢንዲየም ሴሌናይድ፣ ጋሊየም አርሴናይድ እና ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ናቸው።
በሞኖ ክሪስታሊን ሲሊከን የተሰሩ የፀሐይ ሴሎች
በፎቶቮልታይክ ሴል ቴክኖሎጂ ውስጥ በጣም የቅርብ ጊዜ ፈጠራ የሆነው ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ሴሎች የመጠን፣ የቅልጥፍና እና የረጅም ጊዜ ጥምረትን ያቀርባሉ። በቻይና የሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ፎቶቮልታይክ ሴሎች አማካይ የመቀየር ቅልጥፍና 16.5% ደርሷል፣ ከፍተኛው የላቦራቶሪ ቅልጥፍና ከ24.7% በላይ ነው። ለእነዚህ የፀሐይ ሴሎች ጥሬ ዕቃዎች በተለምዶ 99.9999% የንጽህና ደረጃ እና ከፍተኛ ደረጃ ያለው ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ያላቸው የሲሊከን ዘንጎች ናቸው።
ግልጽ የሲሊኮን ፎቶቮልታይክ ሴሎች
አንድ የፀሐይ ሴል አይነት ፖሊክሪስታሊን ሲሊኮን ፎቶቮልታይክ ሴል ነው። የማምረቻ ወጪዎች በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሰዋል ምክንያቱም ሞኖክሪስታሊን ሲሊኮን ለመሳል ሂደት የፖሊክሪስታሊን ሲሊኮን ቁሳቁስ በመተካቱ የምርት ጊዜን በእጅጉ ቀንሷል። ከ PV ሞዱል ግንባታ በኋላ የፕላን አጠቃቀም መጠን መቀነስ የተከሰተው ከሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ዘንጎች የተገነቡ ክብ ቅርጽ ያላቸው የ PV ሴሎች እና ዘንጎችም ሆኑ ሴሎቹ ሲሊንደራዊ በመሆናቸው ነው። ከሞኖክሪስታሊን ሲሊኮን ሴል ይልቅ ፖሊክሪስታሊን ሲሊኮን ፎቶቮልታይክ ሴሎችን መጠቀም ጥቅም አለው።
ሲሊካ አሞርፎስ የፀሐይ ሴሎች
ከአሞርፎስ ሲሊከን የተመረተ አዲስ ዓይነት ቀጭን-ፊልም ሴል አሞርፎስ ሲሊከን ፎቶቮልታይክ ሴል ነው። አሞርፎስ ክሪስታል መዋቅር ያለው ሴሚኮንዳክተር አሞርፎስ ሲሊከን በመባል ይታወቃል። ከ300 nm ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ሴሎች ጋር የሚወዳደር 1 ማይክሮን ውፍረት ያላቸውን የፀሐይ ሴሎችን ማምረት ይችላል። ከፖሊክሪስታሊን እና ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ጋር ሲነጻጸር፣ በጣም ቀላል የሆነ የማምረቻ ዘዴ አለው፣ አነስተኛ የሲሊከን ቁሳቁስ ይጠቀማል፣ እና በአንድ አሃድ በእጅጉ ያነሰ የኃይል ፍጆታ አለው።
ከመዳብ፣ ከኢንዲየም እና ከሴሌናይድ የተሠሩ የፎቶቮልታይክ ሴሎች
የሴሚኮንዳክተር ፊልሙ በመስታወት ወይም በሌሎች ርካሽ ንጣፎች ላይ የሚተገበረው የመዳብ-ኢንዲየም-ሴሊኒየም የፀሐይ ሴሎችን ለመፍጠር ነው። ጥቅም ላይ የዋሉት ዋና ዋና ንጥረ ነገሮች የመዳብ፣ የኢንዲየም እና የሴሊኒየም ውህድ ሴሚኮንዳክተሮች ናቸው። ለሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ፎቶቮልታይክ ሴሎች የሚፈለገው የፊልም ውፍረት በግምት ሊትር/100 ብቻ ነው ምክንያቱም የመዳብ ኢንዲየም ሴሊኒየም ባትሪዎች የብርሃን መምጠጥ ችሎታ ስላላቸው።
በጋሊየም አርሴናይድ ላይ የተመሰረቱ የፀሐይ ሴሎች
አዲስ የሆነ ቀጭን ፊልም የባትሪ ቁሳቁስ የሆነው አሞርፎስ ሲሊከን ፎቶቮልታይክ ሴሎች አሞርፎስ ሲሊከንን እንደ ዋና የግንባታ ብሎክ ይጠቀማሉ። አሞርፎስ ክሪስታል መዋቅር ያለው ሴሚኮንዳክተር አሞርፎስ ሲሊከን በመባል ይታወቃል። ከ300 nm ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ሴሎች ጋር የሚመሳሰል 1 ማይክሮን ውፍረት ያላቸውን የፀሐይ ሴሎችን ማምረት ይችላል። በዩኒት የኃይል ፍጆታ ላይ ጉልህ የሆነ ቅነሳ እና ፖሊክሪስታሊን ወይም ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ከሚጠቀሙ አማራጮች ጋር ሲነጻጸር የምርት ሂደቱን ቀላል ማድረግ ይቻላል።
የፎቶቮልታይክ ፖሊመር ሴሎች
ከኢንኦርጋኒክ ፒኤን መጋጠሚያ አንድ አቅጣጫዊ መሪ መሳሪያ ጋር ተመሳሳይ የሆነ ባለብዙ ሽፋን ውህድ የሆነው ፖሊመር ፎቶቮልታይክ ሴል የተለያዩ የሬዶክስ እምቅ አቅም ያላቸውን የሬዶክስ ፖሊመሮችን ይጠቀማል።
የፎቶቮልታይክ ሴሎችን የመጠቀም ጥቅሞች እና ጉዳቶች
ጥቅሞቹ፡-የመሟጠጥ አደጋ የለውም፣ በመሠረቱ ብክለት የማያመጣ ነው፣ በሀብቶች ጂኦግራፊያዊ ስርጭት ላይ የተመሰረተ አይደለም፣ ከኃይል ማመንጫው አቅራቢያ ሊመረት ይችላል፣ ከፍተኛ የኃይል ጥራት አለው፣ ተጠቃሚዎቹ በስሜታዊነት ለመቀበል ቀላል ናቸው፣ ለአጭር ጊዜ ኃይል ይሰጣል፣ እና የኃይል አቅርቦት ስርዓቱ ጥሩ የአስተማማኝነት ታሪክ አለው።
አሉታዊ ገጽታዎች፡ከከፍተኛ የግንባታ ወጪ እና ከጨረር አነስተኛ የኃይል ስርጭት ጥግግት በተጨማሪ፣ አራቱ ወቅቶች፣ ቀን/ሌሊት፣ ደመናማ/ጸሐያማ እና ሌሎች የአየር ንብረት ተለዋዋጮች በሙሉ በሚሰበሰበው ኃይል ውስጥ ሚና አላቸው።
