Päikesevalguse energiat saab otse elektriks muuta päikesepaneelide, tuntud ka kui fotogalvaanilised elemendid, abil. Päikesepatareid kombineeritakse spetsiifilistel viisidel, et moodustada fotogalvaanilisi mooduleid, mis on konstrueeritud vastama teatud rakendusnõuetele nimiväljundvõimsuse ja väljundpinge osas. Päikesemoodulit moodustavate massiivide suurused võivad fotogalvaanilise elektrijaama mõõtmetest olenevalt oluliselt erineda.
Täiustatud vaakumlamineerimis- ja impulsskeevitusprotsessid tagavad fotogalvaaniliste moodulite pika kasutusea, kasutades muuhulgas suure tõhususega monokristallilisi või polükristallilisi räni fotogalvaanilisi elemente, suure läbilaskvusega karastatud klaasi ja korrosioonikindlat alumiiniumisulamist raami.
Kas sa oskad mulle öelda, kui palju erinevaid päikesepatareisid on olemas?
1. Homogeensete üleminekutega päikesepatareid, heterogeensete üleminekutega päikesepatareid ja Schottky päikesepatareid on kõik struktuuri põhjal võimalikud klassifikatsioonid.
2. Erinevatest materjalidest päikesepatareid võib jagada mitmeks tüübiks, sealhulgas räni, orgaanilised ühendid, plastik, sensibiliseeritud nanokristall, anorgaanilistest ühenditest pooljuhtpatareid ja orgaanilistest ühenditest päikesepatareid.
3. Fotoelektrilise muundamise meetodi põhjal saab neid jagada tavapärasteks päikesepatareideks ja eksitoonilisteks päikesepatareideks.
Liigi liigituse kohaselt on fotogalvaanilisi elemente nelja tüüpi: amorfne räni, polükristalliline räni, vaskindiumseleniid, galliumarseniid ja monokristalliline räni.
Monokristallilisel ränil valmistatud päikesepatareid
Fotogalvaaniliste elementide tehnoloogia uusim innovatsioon, monokristallilised ränielemendid, pakuvad parimat kombinatsiooni suurusest, efektiivsusest ja pikaealisusest. Monokristalliliste ränielementide keskmine muundamise efektiivsus Hiinas on saavutanud 16,5%, laboris saavutatud maksimaalne efektiivsus ületab 24,7%. Nende päikesepatareide tooraineks on tavaliselt ränivardad puhtusastmega 99,9999% ja kõrge monokristallilise räni sisaldusega.
Läbipaistvad räni fotogalvaanilised elemendid
Üks päikesepatarei tüüp on polükristallilisest ränist fotogalvaaniline element. Tootmiskulud on drastiliselt vähenenud tänu polükristallilisest ränist materjali asendamisele monokristallilisest ränist valmistatud tõmbeprotsessis, mis on tootmisaega drastiliselt lühendanud. Madalam tasapinna kasutusmäär pärast päikesepaneelide moodulite ehitamist on tingitud monokristallilisest ränist varrastest ehitatud ümmargustest päikesepaneelidest ja asjaolust, et nii vardad kui ka elemendid on silindrilised. Polükristallilisest ränist fotogalvaaniliste elementide kasutamisel on eelis monokristallilisest ränist elementide ees.
Ränidioksiidist amorfsed päikesepatareid
Amorfsest ränist toodetud uut tüüpi õhukese kilega element on amorfsest ränist fotogalvaaniline element. Amorfse kristallstruktuuriga pooljuhti tuntakse amorfse räni nime all. Sellest saab toota vaid 1 mikroni paksuseid päikeseelemente, mis on võrreldav 300 nm paksuste monokristalliliste ränielementidega. Võrreldes polükristallilise ja monokristallilise räniga on sellel oluliselt lihtsam tootmismeetod, see kasutab vähem ränimaterjali ja sellel on oluliselt madalam energiatarve ühiku kohta.
Vasest, indiumist ja seleniidist valmistatud fotogalvaanilised elemendid
Vask-indium-seleen päikesepatareide loomiseks kantakse pooljuhtkile klaasile või muudele odavatele aluspindadele. Peamised kasutatavad koostisosad on vase, indiumi ja seleeni ühendpooljuhid. Monokristalliliste räni fotogalvaaniliste patareide jaoks on vaja vaid umbes l/100 kile paksust, kuna vask-indium-seleen akud neelavad suurepäraselt valgust.
Galliumarseniidil põhinevad päikesepatareid
Amorfsest ränist fotogalvaanilised elemendid on uuenduslik õhukese kilega akumaterjal, mille peamise ehitusplokina kasutatakse amorfset räni. Amorfse kristallstruktuuriga pooljuhti tuntakse amorfse räni nime all. Sellest saab toota päikesepatareid paksusega vaid 1 mikron, mis on võrreldav 300 nm monokristallilise räni patareidega. Võrreldes polükristallilise või monokristallilise räni kasutavate alternatiividega väheneb märkimisväärselt ühiku energiatarve ja lihtsustub tootmisprotsess.
Fotogalvaanilised polümeerrakud
Analoogne mitmekihiline komposiit anorgaanilise PN-siirde ühesuunalise juhtiva seadmega, polümeerne fotogalvaaniline element kasutab redokspolümeere, millel on erinevad redokspotentsiaalid.
Fotogalvaaniliste elementide kasutamise plussid ja miinused
Eelised:Puudub ammendumise oht, see on sisuliselt saastevaba, ei sõltu ressursside geograafilisest jaotusest, seda saab toota elektrijaama lähedal, sellel on kõrge energiakvaliteet, selle kasutajaid on lihtne emotsionaalselt aktsepteerida, see annab energiat lühikeseks ajaks ja elektrivarustussüsteemil on hea töökindluse ajalugu.
Negatiivsed aspektid:Lisaks kõrgetele ehituskuludele ja kiirguse väikesele energiajaotuse tihedusele on kogutud energias oma roll ka neljal aastaajal, päeval/ööl, pilvisel/päikesepaistelisel ja muudel kliimamuutujatel.
