L'energia de la llum solar es pot transformar directament en electricitat mitjançant l'ús de cèl·lules solars fotovoltaiques, també conegudes com a cèl·lules fotovoltaiques. Les cèl·lules solars es combinen de maneres específiques per formar mòduls fotovoltaics, que estan dissenyats per complir determinats requisits d'aplicació pel que fa a la potència de sortida nominal i la tensió de sortida. Les mides dels panells que componen el mòdul solar poden variar àmpliament, depenent de les dimensions de la planta d'energia fotovoltaica.
Els processos avançats de laminació al buit i soldadura per pols garanteixen una llarga vida útil dels mòduls fotovoltaics, que utilitzen cèl·lules fotovoltaiques de silici monocristal·lí o policristal·lí d'alta eficiència, vidre temperat d'alta transmitància i un marc d'aliatge d'alumini resistent a la corrosió, entre altres materials.
Em pots dir quines varietats de cèl·lules solars hi ha?
1. Les cèl·lules solars d'unió homogènia, les cèl·lules solars d'unió heterogènia i les cèl·lules solars Schottky són possibles classificacions basades en l'estructura.
2. Les cèl·lules solars fetes de diversos materials es poden classificar en molts tipus, com ara el silici, els compostos orgànics, el plàstic, els nanocristal·lins sensibilitzats, els semiconductors de compostos inorgànics i les cèl·lules solars de compostos orgànics.
3. Es poden classificar en cèl·lules solars convencionals i cèl·lules solars excitòniques segons el mètode de conversió fotoelèctrica.
Segons la classificació per espècies, hi ha quatre tipus de cèl·lules fotovoltaiques: silici amorf, silici policristal·lí, selenur de coure i indi, arsenur de gal·li i silici monocristal·lí.
Cèl·lules solars fetes de silici monocristal·lí
La innovació més recent en tecnologia de cèl·lules fotovoltaiques, les cèl·lules de silici monocristal·lí, ofereixen la millor combinació de mida, eficiència i longevitat. L'eficiència de conversió mitjana de les cèl·lules fotovoltaiques de silici monocristal·lí a la Xina ha assolit el 16,5%, amb una eficiència màxima de laboratori superior al 24,7%. Les matèries primeres per a aquestes cèl·lules solars solen ser barres de silici amb un nivell de puresa del 99,9999% i un alt grau de silici monocristal·lí.
Cèl·lules fotovoltaiques de silici transparent
Un tipus de cèl·lula solar és la cèl·lula fotovoltaica de silici policristal·lí. Els costos de fabricació s'han reduït dràsticament com a resultat de la substitució del material de silici policristal·lí pel procés d'estampació del silici monocristal·lí, cosa que ha disminuït dràsticament el temps de producció. La reducció de la taxa d'utilització del pla després de la construcció del mòdul fotovoltaic es deu a les cèl·lules fotovoltaiques circulars construïdes a partir de barres de silici monocristal·lí i al fet que tant les barres com les cèl·lules són cilíndriques. Hi ha un avantatge en utilitzar cèl·lules fotovoltaiques de silici policristal·lí respecte a utilitzar-les de silici monocristal·lí.
Cèl·lules solars amorfes de sílice
Un nou tipus de cèl·lula de capa fina fabricada amb silici amorf és la cèl·lula fotovoltaica de silici amorf. Un semiconductor amb una estructura cristal·lina amorfa es coneix com a silici amorf. Pot produir cèl·lules solars amb un gruix de només 1 micra, comparable a les cèl·lules de silici monocristal·lí de 300 nm. En comparació amb el silici policristal·lí i monocristal·lí, té un mètode de producció considerablement més senzill, utilitza menys material de silici i té un consum d'energia per unitat substancialment inferior.
Cèl·lules fotovoltaiques fetes de coure, indi i selenur
La pel·lícula semiconductora s'aplica sobre vidre o altres substrats barats per crear cèl·lules solars de coure-indi-seleni. Els principals ingredients utilitzats són semiconductors compostos de coure, indi i seleni. Es requereix un gruix de pel·lícula d'aproximadament l/100 per a les cèl·lules fotovoltaiques de silici monocristal·lí a causa de l'excel·lent capacitat d'absorció de llum de les bateries de coure-indi-seleni.
Cèl·lules solars basades en arsenur de gal·li
Un material innovador de bateria de pel·lícula fina, les cèl·lules fotovoltaiques de silici amorf utilitzen silici amorf com a bloc de construcció principal. Un semiconductor amb una estructura cristal·lina amorfa es coneix com a silici amorf. Pot produir cèl·lules solars amb un gruix de només 1 micra, comparable a les cèl·lules de silici monocristal·lí de 300 nm. Hi ha una reducció significativa en el consum d'energia unitari i una simplificació del procés de producció en comparació amb les alternatives que utilitzen silici policristal·lí o monocristal·lí.
Cèl·lules fotovoltaiques de polímer
Un compost multicapa anàleg a un dispositiu conductor unidireccional d'unió PN inorgànica, una cèl·lula fotovoltaica polimèrica utilitza polímers redox amb potencials redox variables.
Els avantatges i els inconvenients de l'ús de cèl·lules fotovoltaiques
Els beneficis:No hi ha risc d'esgotament, és essencialment no contaminant, no depèn de la distribució geogràfica dels recursos, es pot produir a prop de la central elèctrica, té una alta qualitat energètica, els seus usuaris són fàcils d'acceptar emocionalment, proporciona energia durant un curt període de temps i el sistema de subministrament elèctric té un bon historial de fiabilitat.
Aspectes negatius:A banda de l'alt cost de construcció i la petita densitat de distribució d'energia de la irradiació, les quatre estacions, dia/nit, ennuvolat/assolellat i altres variables climàtiques tenen un paper en l'energia recollida.
