انرژی نور خورشید میتواند مستقیماً از طریق استفاده از سلولهای فتوولتائیک خورشیدی، که به عنوان سلولهای فتوولتائیک نیز شناخته میشوند، به برق تبدیل شود. سلولهای خورشیدی به روشهای خاصی برای تشکیل ماژولهای فتوولتائیک ترکیب میشوند که برای برآورده کردن نیازهای کاربردی خاص از نظر توان خروجی نامی و ولتاژ خروجی طراحی شدهاند. اندازه آرایههایی که ماژول خورشیدی را تشکیل میدهند، بسته به ابعاد نیروگاه فتوولتائیک، میتواند بسیار متفاوت باشد.
فرآیندهای پیشرفته لمینت خلاء و جوشکاری پالسی، عمر طولانی ماژولهای فتوولتائیک را تضمین میکنند که از سلولهای فتوولتائیک سیلیکونی تک کریستالی یا چند کریستالی با راندمان بالا، شیشه سکوریت با عبوردهی بالا و قاب آلیاژ آلومینیوم مقاوم در برابر خوردگی و سایر مواد استفاده میکنند.
میشه لطفا انواع مختلف سلول خورشیدی رو بگید؟
۱. سلولهای خورشیدی با اتصال همگن، سلولهای خورشیدی با اتصال ناهمگن و سلولهای خورشیدی شاتکی، همگی طبقهبندیهای ممکن بر اساس ساختار هستند.
۲. سلولهای خورشیدی ساخته شده از مواد مختلف را میتوان به انواع مختلفی از جمله سیلیکون، ترکیبات آلی، پلاستیک، نانوبلور حساسشده، نیمههادی مرکب معدنی و سلولهای خورشیدی مرکب آلی طبقهبندی کرد.
۳. بر اساس روش تبدیل فوتوالکتریک، میتوان آنها را به سلولهای خورشیدی معمولی و سلولهای خورشیدی اکسیتونی طبقهبندی کرد.
بر اساس طبقهبندی گونهها، چهار نوع سلول فتوولتائیک وجود دارد: سیلیکون آمورف، سیلیکون پلیکریستالی، سلنید ایندیوم مس، آرسنید گالیوم و سیلیکون تککریستالی.
سلولهای خورشیدی ساخته شده بر روی سیلیکون تک بلوری
جدیدترین نوآوری در فناوری سلولهای فتوولتائیک، سلولهای سیلیکونی تکبلوری هستند که بهترین ترکیب از اندازه، کارایی و طول عمر را ارائه میدهند. میانگین راندمان تبدیل سلولهای فتوولتائیک سیلیکونی تکبلوری در چین به ۱۶.۵٪ رسیده است و حداکثر راندمان آزمایشگاهی آن از ۲۴.۷٪ فراتر رفته است. مواد اولیه این سلولهای خورشیدی معمولاً میلههای سیلیکونی با خلوص ۹۹.۹۹۹۹٪ و درجه بالایی از سیلیکون تکبلوری هستند.
سلولهای فتوولتائیک سیلیکونی شفاف
یکی از انواع سلولهای خورشیدی، سلول فتوولتائیک سیلیکونی پلی کریستالی است. هزینههای تولید به دلیل جایگزینی مواد سیلیکونی پلی کریستالی به جای فرآیند کشش سیلیکون تک کریستالی، که زمان تولید را به طور چشمگیری کاهش داده است، به طور چشمگیری کاهش یافته است. کاهش نرخ استفاده از صفحه پس از ساخت ماژول PV به دلیل سلولهای PV دایرهای ساخته شده از میلههای سیلیکونی تک کریستالی و این واقعیت است که هم میلهها و هم سلولها استوانهای هستند. استفاده از سلولهای فتوولتائیک سیلیکونی پلی کریستالی نسبت به استفاده از سیلیکون تک کریستالی مزیتی دارد.
سلولهای خورشیدی آمورف سیلیس
نوع جدیدی از سلولهای لایه نازک که از سیلیکون آمورف ساخته میشوند، سلول فتوولتائیک سیلیکون آمورف است. یک نیمهرسانا با ساختار کریستالی آمورف به عنوان سیلیکون آمورف شناخته میشود. این سلولها میتوانند سلولهای خورشیدی با ضخامت تنها ۱ میکرون تولید کنند که قابل مقایسه با سلولهای سیلیکونی تکبلوری ۳۰۰ نانومتری است. در مقایسه با سیلیکون پلیبلوری و تکبلوری، روش تولید بسیار سادهتری دارد، از مواد سیلیکونی کمتری استفاده میکند و مصرف برق به ازای هر واحد به طور قابل توجهی پایینتر است.
سلولهای فتوولتائیک ساخته شده از مس، ایندیوم و سلنید
این فیلم نیمهرسانا روی شیشه یا سایر زیرلایههای ارزان برای ساخت سلولهای خورشیدی مس-ایندیوم-سلنیوم اعمال میشود. مواد اصلی مورد استفاده، نیمهرساناهای مرکب از مس، ایندیوم و سلنیوم هستند. به دلیل قابلیت جذب نور عالی باتریهای مس-ایندیوم-سلنیوم، ضخامت فیلم تقریباً 1/100 برای سلولهای فتوولتائیک سیلیکونی تکبلوری مورد نیاز است.
سلولهای خورشیدی بر پایه گالیوم آرسنید
سلولهای فتوولتائیک سیلیکون آمورف، یک ماده باتری لایه نازک نوآورانه، از سیلیکون آمورف به عنوان بلوک سازنده اصلی خود استفاده میکنند. یک نیمهرسانا با ساختار کریستالی آمورف، به عنوان سیلیکون آمورف شناخته میشود. این ماده میتواند سلولهای خورشیدی با ضخامت تنها ۱ میکرون تولید کند که قابل مقایسه با سلولهای سیلیکونی تکبلوری ۳۰۰ نانومتری است. در مقایسه با جایگزینهایی که از سیلیکون پلیبلوری یا تکبلوری استفاده میکنند، کاهش قابل توجهی در مصرف برق واحد و سادهسازی فرآیند تولید وجود دارد.
سلولهای پلیمری فتوولتائیک
یک کامپوزیت چندلایه مشابه با یک قطعه رسانای تکجهته با اتصال PN معدنی، یک سلول فتوولتائیک پلیمری است که از پلیمرهای اکسایش-کاهش با پتانسیلهای اکسایش-کاهش متغیر استفاده میکند.
مزایا و معایب استفاده از سلولهای فتوولتائیک
مزایا:هیچ خطری برای اتمام انرژی وجود ندارد، اساساً غیرآلاینده است، به توزیع جغرافیایی منابع وابسته نیست، میتوان آن را در نزدیکی نیروگاه تولید کرد، کیفیت انرژی بالایی دارد، کاربران آن از نظر احساسی به راحتی میتوانند آن را بپذیرند، برای مدت کوتاهی انرژی تأمین میکند و سیستم تأمین برق آن سابقه خوبی از نظر قابلیت اطمینان دارد.
جنبههای منفی:گذشته از هزینه بالای ساخت و چگالی توزیع انرژی ناچیز تابش، چهار فصل، روز/شب، ابری/آفتابی و سایر متغیرهای اقلیمی، همگی در انرژی جمعآوریشده نقش دارند.
