Die Energie des Sonnenlichts kann mithilfe von Solarzellen, auch Photovoltaikzellen genannt, direkt in Elektrizität umgewandelt werden. Solarzellen werden auf bestimmte Weise zu Photovoltaikmodulen kombiniert, die für spezifische Anwendungsanforderungen hinsichtlich Nennausgangsleistung und Ausgangsspannung ausgelegt sind. Die Größe der einzelnen Solarmodule kann je nach Dimensionierung des Photovoltaikkraftwerks stark variieren.
Fortschrittliche Vakuumlaminier- und Impulsschweißverfahren gewährleisten eine lange Lebensdauer der Photovoltaikmodule, die unter anderem hocheffiziente monokristalline oder polykristalline Silizium-Photovoltaikzellen, hochtransparentes gehärtetes Glas und einen korrosionsbeständigen Aluminiumlegierungsrahmen verwenden.
Können Sie mir die vielen verschiedenen Arten von Solarzellen nennen?
1. Homogene Solarzellen, heterogene Solarzellen und Schottky-Solarzellen sind allesamt mögliche Klassifizierungen, die auf der Struktur basieren.
2. Solarzellen aus verschiedenen Materialien können in viele Typen eingeteilt werden, darunter Silizium-, organische Verbindungen-, Kunststoff-, sensibilisierte nanokristalline, anorganische Verbindungshalbleiter- und organische Verbindungssolarzellen.
3. Sie lassen sich anhand der photoelektrischen Umwandlungsmethode in konventionelle Solarzellen und Exzitonen-Solarzellen einteilen.
Gemäß der Artenkategorisierung gibt es vier Arten von Photovoltaikzellen: amorphes Silizium, polykristallines Silizium, Kupfer-Indium-Selenid, Galliumarsenid und monokristallines Silizium.
Solarzellen aus monokristallinem Silizium
Die neueste Innovation in der Photovoltaik-Technologie, monokristalline Siliziumzellen, bieten die optimale Kombination aus Größe, Effizienz und Langlebigkeit. Der durchschnittliche Wirkungsgrad monokristalliner Silizium-Photovoltaikzellen in China liegt bei 16,5 %, mit einem im Labor erreichten Maximalwirkungsgrad von über 24,7 %. Als Rohmaterial für diese Solarzellen dienen typischerweise Siliziumstäbe mit einem Reinheitsgrad von 99,9999 % und einem hohen Anteil an monokristallinem Silizium.
Transparente Silizium-Photovoltaikzellen
Eine Art von Solarzelle ist die polykristalline Silizium-Photovoltaikzelle. Die Herstellungskosten konnten durch den Ersatz von monokristallinem Silizium durch polykristallines Silizium im Ziehprozess drastisch gesenkt werden, was die Produktionszeit erheblich verkürzt hat. Die geringere Flächennutzung nach der Modulfertigung ist auf die kreisförmigen PV-Zellen zurückzuführen, die aus monokristallinen Siliziumstäben bestehen, und darauf, dass sowohl die Stäbe als auch die Zellen zylindrisch sind. Die Verwendung von polykristallinen Silizium-Photovoltaikzellen bietet Vorteile gegenüber monokristallinen Siliziumzellen.
amorphe Siliziumdioxid-Solarzellen
Eine neuartige Dünnschichtzelle aus amorphem Silizium ist die amorphe Silizium-Photovoltaikzelle. Ein Halbleiter mit amorpher Kristallstruktur wird als amorphes Silizium bezeichnet. Daraus lassen sich Solarzellen mit einer Dicke von nur 1 Mikrometer herstellen, was mit 300 nm dünnen monokristallinen Siliziumzellen vergleichbar ist. Im Vergleich zu polykristallinem und monokristallinem Silizium zeichnet sich die Herstellung durch ein deutlich einfacheres Verfahren, einen geringeren Siliziummaterialverbrauch und einen wesentlich niedrigeren Stromverbrauch pro Zelle aus.
Photovoltaikzellen aus Kupfer, Indium und Selenid
Der Halbleiterfilm wird auf Glas oder andere kostengünstige Substrate aufgebracht, um Kupfer-Indium-Selen-Solarzellen herzustellen. Die Hauptbestandteile sind Verbindungshalbleiter aus Kupfer, Indium und Selen. Aufgrund der hervorragenden Lichtabsorption von Kupfer-Indium-Selen-Batterien ist für monokristalline Silizium-Photovoltaikzellen eine Filmdicke von nur etwa 1/100 erforderlich.
Solarzellen auf Basis von Galliumarsenid
Amorphes Silizium ist ein innovatives Dünnschichtbatteriematerial, das in Photovoltaikzellen als Hauptbestandteil verwendet wird. Ein Halbleiter mit amorpher Kristallstruktur wird als amorphes Silizium bezeichnet. Damit lassen sich Solarzellen mit einer Dicke von nur 1 Mikrometer herstellen, was mit 300 nm dünnen monokristallinen Siliziumzellen vergleichbar ist. Im Vergleich zu Alternativen mit polykristallinem oder monokristallinem Silizium ergibt sich eine deutliche Reduzierung des Stromverbrauchs pro Zelle und eine Vereinfachung des Produktionsprozesses.
Photovoltaische Polymerzellen
Analog zu einem anorganischen PN-Übergangs-unidirektional leitenden Bauelement verwendet eine Polymer-Photovoltaikzelle Redoxpolymere mit unterschiedlichen Redoxpotentialen.
Die Vor- und Nachteile der Verwendung von Photovoltaikzellen
Die Vorteile:Es besteht kein Risiko der Erschöpfung, es ist im Wesentlichen umweltfreundlich, es ist nicht von der geografischen Verteilung der Ressourcen abhängig, es kann in der Nähe des Kraftwerks produziert werden, es hat eine hohe Energiequalität, seine Nutzer sind emotional leicht zu akzeptieren, es liefert Energie für einen kurzen Zeitraum, und das Stromversorgungssystem hat eine gute Erfolgsbilanz in puncto Zuverlässigkeit.
Negative Aspekte:Abgesehen von den hohen Baukosten und der geringen Energiedichte der Sonneneinstrahlung spielen auch die vier Jahreszeiten, Tag/Nacht, Bewölkung/Sonne und andere klimatische Variablen eine Rolle bei der Energiegewinnung.
