Energija sunčeve svjetlosti može se direktno transformirati u električnu energiju korištenjem solarnih fotonaponskih ćelija, poznatih i kao fotonaponske ćelije. Solarne ćelije se kombiniraju na specifične načine kako bi formirale fotonaponske module, koji su dizajnirani da ispune određene zahtjeve primjene u smislu nazivne izlazne snage i izlaznog napona. Veličine nizova koji čine solarni modul mogu se uveliko razlikovati, ovisno o dimenzijama fotonaponske elektrane.
Napredni procesi vakuumskog laminiranja i pulsnog zavarivanja garantuju dug vijek trajanja fotonaponskih modula, koji koriste visokoefikasne monokristalne ili polikristalne silicijumske fotonaponske ćelije, kaljeno staklo visoke propusnosti i okvir od aluminijumske legure otporne na koroziju, između ostalih materijala.
Možete li mi reći koje su različite vrste solarnih ćelija?
1. Solarne ćelije sa homogenim spojem, solarne ćelije sa heterogenim spojem i Schottky solarne ćelije su sve moguće klasifikacije zasnovane na strukturi.
2. Solarne ćelije napravljene od različitih materijala mogu se kategorizirati u mnogo vrsta, uključujući silicijum, organske spojeve, plastiku, senzibilizirane nanokristalne ćelije, neorganske spojeve, poluprovodničke ćelije i organske spojeve.
3. Mogu se kategorizirati u konvencionalne solarne ćelije i eksitonske solarne ćelije na osnovu metode fotoelektrične konverzije.
Prema kategorizaciji vrsta, postoje četiri vrste fotonaponskih ćelija: amorfni silicijum, polikristalni silicijum, bakar-indijum-selenid, galijum-arsenid i monokristalni silicijum.
Solarne ćelije napravljene od monokristalnog silicija
Najnovija inovacija u tehnologiji fotonaponskih ćelija, monokristalne silicijumske ćelije, nude najbolju kombinaciju veličine, efikasnosti i dugovječnosti. Prosječna efikasnost konverzije monokristalnih silicijumskih fotonaponskih ćelija u Kini dostigla je 16,5%, a maksimalna laboratorijska efikasnost prelazi 24,7%. Sirovine za ove solarne ćelije su obično silicijumske šipke sa nivoom čistoće od 99,9999% i visokim stepenom monokristalnog silicijuma.
Prozirne silicijumske fotonaponske ćelije
Jedna vrsta solarne ćelije je polikristalna silicijska fotonaponska ćelija. Troškovi proizvodnje su drastično smanjeni kao rezultat zamjene polikristalnog silicijskog materijala postupkom izvlačenja monokristalnog silicija, što je drastično smanjilo vrijeme proizvodnje. Smanjena stopa iskorištenosti ravni nakon izgradnje PV modula posljedica je kružnih PV ćelija izgrađenih od monokristalnih silicijskih šipki i činjenice da su i šipke i ćelije cilindričnog oblika. Postoji prednost korištenja polikristalnih silicijskih fotonaponskih ćelija u odnosu na korištenje monokristalnih silicijskih ćelija.
Amorfne solarne ćelije od silicija
Nova vrsta tankoslojne ćelije proizvedene od amorfnog silicija je amorfna silicijska fotonaponska ćelija. Poluprovodnik s amorfnom kristalnom strukturom poznat je kao amorfni silicij. Može proizvesti solarne ćelije debljine samo 1 mikrona, što je usporedivo s monokristalnim silicijskim ćelijama od 300 nm. U usporedbi s polikristalnim i monokristalnim silicijem, ima znatno jednostavniji proizvodni postupak, koristi manje silicijskog materijala i ima znatno nižu potrošnju energije po jedinici.
Fotonaponske ćelije napravljene od bakra, indija i selenida
Poluprovodnički film se nanosi na staklo ili druge jeftine podloge za izradu solarnih ćelija od bakra, indija i selena. Glavni sastojci koji se koriste su složeni poluprovodnici bakra, indija i selena. Debljina filma od samo približno l/100 je potrebna za monokristalne silicijumske fotonaponske ćelije zbog odlične sposobnosti apsorpcije svjetlosti bakar-indijum-selenskih baterija.
Solarne ćelije na bazi galij arsenida
Inovativni tankoslojni materijal za baterije, amorfne silicijumske fotonaponske ćelije, koriste amorfni silicijum kao svoj primarni gradivni blok. Poluprovodnik sa amorfnom kristalnom strukturom poznat je kao amorfni silicijum. Može proizvesti solarne ćelije debljine samo 1 mikrona, što je uporedivo sa 300 nm monokristalnim silicijumskim ćelijama. Postoji značajno smanjenje potrošnje energije jedinice i pojednostavljenje proizvodnog procesa u poređenju sa alternativama koje koriste polikristalni ili monokristalni silicijum.
Fotonaponske polimerne ćelije
Analogni višeslojni kompozit neorganskom PN spoju unidirekcionalnog provodnog uređaja, polimerna fotonaponska ćelija koristi redoks polimere sa različitim redoks potencijalima.
Prednosti i mane korištenja fotonaponskih ćelija
Prednosti:Ne postoji rizik od iscrpljivanja, u suštini ne zagađuje okolinu, ne zavisi od geografske distribucije resursa, može se proizvoditi blizu elektrane, ima visok energetski kvalitet, korisnici ga lako emocionalno prihvataju, obezbjeđuje energiju u kratkom vremenskom periodu, a sistem snabdijevanja električnom energijom ima dobru istoriju pouzdanosti.
Negativni aspekti:Osim visokih troškova izgradnje i male gustoće raspodjele energije zračenja, četiri godišnja doba, dan/noć, oblačno/sunčano i druge klimatske varijable imaju ulogu u prikupljenoj energiji.
