Energii slunečního světla lze přímo přeměnit na elektřinu pomocí solárních fotovoltaických článků, známých také jako fotovoltaické články. Solární články se specifickým způsobem kombinují a vytvářejí fotovoltaické moduly, které jsou navrženy tak, aby splňovaly určité požadavky aplikace, pokud jde o jmenovitý výstupní výkon a výstupní napětí. Velikosti polí, které tvoří solární modul, se mohou značně lišit v závislosti na rozměrech fotovoltaické elektrárny.
Pokročilé procesy vakuové laminace a pulzního svařování zaručují dlouhou životnost fotovoltaických modulů, které používají mimo jiné vysoce účinné monokrystalické nebo polykrystalické křemíkové fotovoltaické články, tvrzené sklo s vysokou propustností a rám z hliníkové slitiny odolné proti korozi.
Můžete mi prosím říct, jaké jsou různé druhy solárních článků?
1. Solární články s homogenním přechodem, solární články s heterogenním přechodem a Schottkyho solární články jsou všechny možné klasifikace založené na struktuře.
2. Solární články vyrobené z různých materiálů lze rozdělit do mnoha typů, včetně křemíkových, organických, plastových, senzibilizovaných nanokrystalických, anorganických polovodičových a organických solárních článků.
3. Na základě metody fotoelektrické přeměny je lze rozdělit na konvenční solární články a excitonické solární články.
Podle druhové kategorizace existují čtyři typy fotovoltaických článků: amorfní křemík, polykrystalický křemík, selenid mědi a india, arsenid galia a monokrystalický křemík.
Solární články vyrobené z monokrystalického křemíku
Monokrystalické křemíkové články, nejnovější inovace v technologii fotovoltaických článků, nabízejí nejlepší kombinaci velikosti, účinnosti a dlouhé životnosti. Průměrná účinnost konverze monokrystalických křemíkových fotovoltaických článků v Číně dosáhla 16,5 %, přičemž maximální účinnost v laboratoři přesahuje 24,7 %. Surovinami pro tyto solární články jsou obvykle křemíkové tyče s čistotou 99,9999 % a vysokým obsahem monokrystalického křemíku.
Transparentní křemíkové fotovoltaické články
Jedním typem solárních článků je polykrystalický křemíkový fotovoltaický článek. Výrobní náklady se drasticky snížily v důsledku nahrazení polykrystalického křemíkového materiálu procesem tažení monokrystalického křemíku, což drasticky zkrátilo dobu výroby. Snížená míra využití roviny po konstrukci fotovoltaických modulů je způsobena kruhovými fotovoltaickými články vyrobenými z monokrystalických křemíkových tyčí a skutečností, že tyče i články jsou válcové. Použití polykrystalických křemíkových fotovoltaických článků má oproti monokrystalickým křemíkovým výhodu.
Amorfní solární články z oxidu křemičitého
Novým typem tenkovrstvého článku vyrobeného z amorfního křemíku je amorfní křemíkový fotovoltaický článek. Polovodič s amorfní krystalovou strukturou je známý jako amorfní křemík. Dokáže vyrábět solární články o tloušťce pouhého 1 mikronu, což je srovnatelné s 300nm monokrystalickými křemíkovými články. Ve srovnání s polykrystalickým a monokrystalickým křemíkem má podstatně jednodušší výrobní metodu, spotřebovává méně křemíkového materiálu a má podstatně nižší spotřebu energie na jednotku.
Fotovoltaické články vyrobené z mědi, india a selenidu
Polovodičová vrstva se nanáší na sklo nebo jiné levné substráty k vytvoření solárních článků z mědi, india a selenu. Hlavními používanými složkami jsou složené polovodiče mědi, india a selenu. Pro monokrystalické křemíkové fotovoltaické články je vyžadována tloušťka vrstvy přibližně l/100 kvůli vynikající schopnosti pohlcovat světlo měděno-indiově-selenovými bateriemi.
Solární články na bázi arsenidu galia
Inovativní tenkovrstvý materiál pro baterie, amorfní křemíkové fotovoltaické články, používají jako svůj primární stavební blok amorfní křemík. Polovodič s amorfní krystalovou strukturou je známý jako amorfní křemík. Dokáže vyrábět solární články o tloušťce pouhého 1 mikronu, což je srovnatelné s 300nm monokrystalickými křemíkovými články. Ve srovnání s alternativami používajícími polykrystalický nebo monokrystalický křemík se výrazně snižuje spotřeba energie na jednotku a zjednodušuje se výrobní proces.
Fotovoltaické polymerní články
Analogický vícevrstvý kompozit k anorganickému PN přechodu s jednosměrným vodivým zařízením, polymerní fotovoltaický článek, využívá redoxní polymery s různými redoxními potenciály.
Výhody a nevýhody použití fotovoltaických článků
Výhody:Nehrozí vyčerpání, v podstatě neznečišťuje životní prostředí, nezávisí na geografickém rozložení zdrojů, lze ji vyrábět v blízkosti elektrárny, má vysokou energetickou kvalitu, uživatelé ji snadno emocionálně přijímají, poskytuje energii po krátkou dobu a systém zásobování elektřinou má dobrou historii spolehlivosti.
Negativní aspekty:Kromě vysokých stavebních nákladů a malé hustoty rozložení energie ozáření hrají na shromažďovanou energii roli čtyři roční období, den/noc, oblačno/slunečno a další klimatické proměnné.
