Auringonvalon energia voidaan muuntaa suoraan sähköksi aurinkokennojen avulla. Aurinkokennot yhdistetään tietyillä tavoilla aurinkomoduuleiksi, jotka on suunniteltu täyttämään tiettyjen sovellusten vaatimukset nimellistehon ja lähtöjännitteen suhteen. Aurinkomoduulin muodostavien ryhmien koot voivat vaihdella suuresti aurinkovoimalan mitoista riippuen.
Edistykselliset tyhjilaminointi- ja pulssihitsausprosessit takaavat aurinkosähkömoduuleille pitkän käyttöiän. Moduuleissa käytetään muun muassa tehokkaita mono- tai polykiteisiä piikennoja, korkean läpäisykyvyn karkaistua lasia ja korroosionkestävää alumiiniseosrunkoa.
Voitko kertoa minulle, mitä monia aurinkokennoja on olemassa?
1. Homogeeniset liitosaurinkokennot, heterogeeniset liitosaurinkokennot ja Schottky-aurinkokennot ovat kaikki mahdollisia luokitteluja rakenteen perusteella.
2. Erilaisista materiaaleista valmistetut aurinkokennot voidaan luokitella moniin tyyppeihin, mukaan lukien pii, orgaaniset yhdisteet, muovi, herkistetyt nanokiteiset, epäorgaaniset puolijohdeyhdisteet ja orgaaniset yhdisteet.
3. Voidaan luokitella perinteisiin aurinkokennoihin ja eksitonisiin aurinkokennoihin fotoelektrisen muunnosmenetelmän perusteella.
Lajityypin mukaan aurinkokennoja on neljää tyyppiä: amorfinen pii, polykiteinen pii, kupari-indiumselenidi, galliumarsenidi ja monokiteinen pii.
Monokiteiselle piille tehdyt aurinkokennot
Aurinkosähkökennoteknologian uusin innovaatio, monokiteiset piikennot, tarjoavat parhaan yhdistelmän kokoa, tehokkuutta ja pitkäikäisyyttä. Monokiteisten piikennojen keskimääräinen konversiohyötysuhde Kiinassa on saavuttanut 16,5 %, ja laboratoriossa mitattu maksimihyötysuhde on yli 24,7 %. Näiden aurinkokennojen raaka-aineina käytetään tyypillisesti piisauvoja, joiden puhtausaste on 99,9999 % ja joissa on paljon monokiteistä piitä.
Läpinäkyvät pii-aurinkosähkökennot
Yksi aurinkokennotyyppi on polykiteinen piistä valmistettu aurinkokenno. Valmistuskustannukset ovat laskeneet merkittävästi, koska monokiteisen piin vetoprosessissa on käytetty polykiteistä piimateriaalia, mikä on lyhentänyt tuotantoaikaa merkittävästi. Aurinkopaneelien rakentamisen jälkeinen alhaisempi käyttöaste johtuu pyöreistä aurinkokennoista, jotka on rakennettu monokiteisistä piisauvoista, ja siitä, että sekä tangot että kennot ovat sylinterimäisiä. Polykiteisestä piistä valmistettujen aurinkokennojen käytöllä on etuja monokiteisiin piihin verrattuna.
Piidioksidista valmistetut amorfiset aurinkokennot
Uudenlainen amorfisesta piistä valmistettu ohutkalvokennotyyppi on amorfisesta piistä valmistettu aurinkokenno. Amorfisena piinä tunnetaan puolijohde, jolla on amorfinen kiderakenne. Sillä voidaan tuottaa vain 1 mikronin paksuisia aurinkokennoja, mikä on verrattavissa 300 nm:n paksuisiin yksikiteisiin piikennoihin. Verrattuna monikiteiseen ja yksikiteiseen piihin, sillä on huomattavasti yksinkertaisempi valmistusmenetelmä, se käyttää vähemmän piimateriaalia ja sen virrankulutus yksikköä kohden on huomattavasti pienempi.
Kuparista, indiumista ja selenidistä valmistetut aurinkokennot
Puolijohdekalvo levitetään lasille tai muille edullisille alustoille kupari-indium-seleeni-aurinkokennojen valmistamiseksi. Pääasialliset käytetyt ainesosat ovat kuparin, indiumin ja seleenin yhdistepuolijohteet. Yksikiteisten piikennojen valmistukseen tarvitaan vain noin l/100 kalvon paksuus kupari-indium-seleeni-akkujen erinomaisen valonabsorptiokyvyn vuoksi.
Galliumarsenidiin perustuvat aurinkokennot
Amorfisesta piimateriaalista valmistetut aurinkokennot ovat innovatiivinen ohutkalvoakkumateriaali, jonka pääasiallinen rakennuspalikka on amorfinen pii. Amorfisen kiderakenteen omaava puolijohde tunnetaan amorfisena piinä. Sillä voidaan tuottaa vain 1 mikronin paksuisia aurinkokennoja, mikä on verrattavissa 300 nm:n paksuisiin monokiteisiin piikennoihin. Yksikkövirrankulutus pienenee merkittävästi ja tuotantoprosessi yksinkertaistuu verrattuna vaihtoehtoihin, jotka käyttävät polykiteistä tai monokiteistä piitä.
Aurinkosähköpolymeerikennot
Analoginen monikerroksinen komposiitti epäorgaanisen PN-liitoksen yksisuuntaisen johtavan laitteen kanssa, polymeerinen aurinkokenno käyttää redox-polymeerejä, joilla on vaihtelevat redox-potentiaalit.
Aurinkosähkökennojen käytön edut ja haitat
Edut:Epäehtymisriskiä ei ole, se on olennaisesti saastuttamatonta, se ei ole riippuvainen resurssien maantieteellisestä jakautumisesta, sitä voidaan tuottaa lähellä voimalaitosta, sillä on korkea energian laatu, sen käyttäjät on helppo hyväksyä emotionaalisesti, se tarjoaa energiaa lyhyeksi ajaksi ja sähkönjakelujärjestelmällä on hyvä luotettavuushistoria.
Negatiiviset puolet:Korkeiden rakennuskustannusten ja säteilyn pienen energiajakauman tiheyden lisäksi neljällä vuodenajalla, päivällä/yöllä, pilvisyydellä/aurinkoisuudella ja muilla ilmastollisilla muuttujilla on kaikki rooli kerätyssä energiassa.
