የፀሐይ ሴል ቁሳቁሶች እና ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች መግቢያ

የፀሐይ ኃይል ማመንጫ፣ እንደ ግንባር ቀደም የንፁህ ኃይል መፍትሔ፣ ከኢንዱስትሪው ከፍተኛ ትኩረት አግኝቷል። ፍላጎት ካለዎት፣ የፀሐይ ሴሎችን አወቃቀር እና ተዛማጅ የፎቶቮልታይክ ቁሳቁሶችን እንመልከት።

የፀሐይ ኃይል ማመንጫ፣ ብዙውን ጊዜ የፀሐይ ሴሎች በመባል የሚታወቀው፣ የፀሐይ ብርሃንን በቀጥታ ወደ ኤሌክትሪክ ይለውጣል። በፀሐይ ፓነሎች ውስጥ፣ ከፀሐይ የሚወጡት ፎቶኖች ኤሌክትሮኖችን ከሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች አቶሚክ ቦንዶች ያስወጣሉ። እነዚህ ኤሌክትሮኖች በተመሳሳይ አቅጣጫ እንዲንቀሳቀሱ ሲገደዱ፣ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ኃይል መስጠት ወይም ወደ ኤሌክትሪክ ፍርግርግ መግባት የሚችል የኤሌክትሪክ ፍሰት ያመነጫሉ።

ፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ አሌክሳንደር-ኤድመንድ ቤኬሬል በ1839 የፎቶቮልታይክ ቴክኖሎጂን ለመጀመሪያ ጊዜ ካስተዋወቀበት ጊዜ ጀምሮ የፀሐይ ኃይል ማመንጨት የምርምር ቁልፍ ርዕስ ሆኗል። ዛሬ፣ ከአሜሪካ፣ ከጃፓን እና ከአውሮፓ የተውጣጡ ዋና ዋና የምርምር ቡድኖች የፀሐይ ስርዓቶቻቸውን የንግድ እንቅስቃሴ በማፋጠን፣ የፎቶቮልታይክ ኢንዱስትሪው ዓለም አቀፍ ገበያ መስፋፋቱን ቀጥሏል።

የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች

በፎቶቮልታይክ ሲስተሞች ውስጥ ያሉት ቁሳቁሶች የተለያዩ ቢሆኑም፣ ሁሉም ሞጁሎች ከፊት ለፊት በኩል እስከ ጀርባ ድረስ በርካታ ንብርብሮችን ያቀፉ ናቸው። የፀሐይ ብርሃን መጀመሪያ በመከላከያ ንብርብር (ብዙውን ጊዜ ብርጭቆ) ያልፋል፣ ከዚያም ግልጽ በሆነ የመገናኛ ንብርብር ወደ ሴል ራሱ ይገባል። በሞጁሉ መሃል ላይ የኤሌክትሪክ ፍሰትን ለማመንጨት ፎቶኖችን የሚይዝ የመምጠጥ ቁሳቁስ አለ። ጥቅም ላይ የሚውለው የሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ አይነት በፎቶቮልታይክ ሲስተም ልዩ ፍላጎቶች ላይ የተመሠረተ ነው።

ከመምጠጥ ቁሱ በታች የኤሌክትሪክ ዑደትን የሚያጠናቅቅ የኋላ የብረት ንብርብር አለ። ከብረት ንብርብር በታች ሞጁሉን ውሃ የማያሳልፍ እና የሚከላከል የተቀናጀ የፊልም ንብርብር አለ። የፎቶቮልታይክ ሞጁሎች ብዙውን ጊዜ ከመስታወት፣ ከአሉሚኒየም ቅይጥ ወይም ከፕላስቲክ የተሰራ ተጨማሪ የመከላከያ የኋላ ሽፋን የተገጠመላቸው ናቸው።

ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች

በፎቶቮልታይክ ሲስተሞች ውስጥ ያሉ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች ሲሊኮን፣ ፖሊክሪስታሊን ቀጭን ፊልሞች ወይም ሞኖክሪስታሊን ቀጭን ፊልሞች ሊሆኑ ይችላሉ። የሲሊኮን ቁሶች ሞኖክሪስታሊን ሲሊኮን፣ ፖሊክሪስታሊን ሲሊኮን እና አሞርፎስ ሲሊከን ያካትታሉ። ሞኖክሪስታሊን ሲሊኮን፣ መደበኛ አወቃቀሩ፣ ከፖሊክሪስታሊን ሲሊከን የበለጠ የፎቶቮልታይክ ልወጣ ቅልጥፍና አለው።

በአሞርፎስ ሲሊኮን ውስጥ፣ የሲሊኮን አቶሞች በዘፈቀደ ይሰራጫሉ፣ ይህም ከሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ የልወጣ ውጤታማነትን ያስከትላል። ሆኖም ግን፣ አሞርፎስ ሲሊከን ተጨማሪ ፎቶኖችን መያዝ ይችላል፣ እና እንደ ጀርማኒየም ወይም ካርቦን ካሉ ንጥረ ነገሮች ጋር መቀላቀል ይህንን ባህሪ ሊያሻሽል ይችላል።

የመዳብ ኢንዲየም ዲሴሌናይድ (CIS)፣ ካድሚየም ቴሉሪድ (CdTe) እና ቀጭን ፊልም ሲሊከን በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ ፖሊክሪስታሊን ቀጭን ፊልም ቁሶች ናቸው። እንደ ጋሊየም አርሴናይድ (GaAs) ያሉ ከፍተኛ ብቃት ያላቸው ቁሶች ብዙውን ጊዜ ሞኖክሪስታሊን ሲሊከን ቀጭን ፊልሞችን ያካትታሉ። እነዚህ ቁሶች እንደ ክሪስታሊኒቲ፣ የባንድ ክፍተት መጠን፣ የመምጠጥ ችሎታዎች እና የማቀነባበር ቀላልነት ባሉ ልዩ ባህሪያት ላይ ተመስርተው ለተወሰኑ የፎቶቮልታይክ አፕሊኬሽኖች የተመረጡ ናቸው።