Sinne-enerzjyopwekking, as in liedende skjinne enerzjyoplossing, hat wichtige oandacht krigen fan 'e yndustry. As jo ynteressearre binne, litte wy dan dûke yn 'e struktuer fan sinnesellen en de relatearre fotovoltaïsche materialen.
Sinne-enerzjyopwekking, faak oantsjutten as sinnesellen, set sinneljocht direkt om yn elektrisiteit. Yn sinnepanielen ferwiderje fotonen fan 'e sinne elektroanen út 'e atoombannen fan healgeleidermaterialen. As dizze elektroanen twongen wurde om yn deselde rjochting te bewegen, generearje se in elektryske stroom dy't of elektroanyske apparaten oandriuwe kin of yn it elektrisiteitsnet fiede kin.
Sûnt de Frânske natuerkundige Alexandre-Edmond Becquerel yn 1839 foar it earst de teory oer fotovoltaïske technology ûntworpen hat, is sinne-enerzjyopwekking in wichtich ûnderwerp fan ûndersyk west. Tsjintwurdich, mei grutte ûndersyksteams út 'e FS, Japan en Europa dy't de kommersjalisaasje fan har sinnesystemen fersnelle, bliuwt de ynternasjonale merk foar de fotovoltaïske yndustry útwreidzje.
Fotovoltaïske modules
Hoewol't de materialen yn fotovoltaïsche systemen ferskille, besteane alle modules út ferskate lagen fan 'e foarkant nei de efterkant. Sinneljocht giet earst troch in beskermjende laach (meastal glês), dan troch in transparante kontaktlaach yn 'e sel sels. Yn it sintrum fan 'e module sit it absorberende materiaal, dat fotonen fangt om elektryske stroom te generearjen. It type healgeleidermateriaal dat brûkt wurdt hinget ôf fan 'e spesifike behoeften fan it fotovoltaïsche systeem.
Under it absorberende materiaal sit de efterste metalen laach, dy't it elektryske sirkwy foltôget. Under de metalen laach sit in gearstalde filmlaach, dy't de module wetterdicht makket en isolearret. Fotovoltaïske modules binne faak foarsjoen fan in ekstra beskermjende efterlaach makke fan glês, aluminiumlegering of plestik.
Healgeleidermaterialen
Healgeliedermaterialen yn fotovoltaïske systemen kinne silisium, polykristallijne tinne films of monokristallijne tinne films wêze. Silisiummaterialen omfetsje monokristallijn silisium, polykristallijn silisium en amorf silisium. Monokristallijn silisium, mei syn reguliere struktuer, hat in hegere fotovoltaïske konverzje-effisjinsje as polykristallijn silisium.
Yn amorf silisium binne silisiumatomen willekeurich ferdield, wat resulteart yn in legere konverzje-effisjinsje yn ferliking mei monokristallijn silisium. Amorf silisium kin lykwols mear fotonen fange, en it legearjen mei eleminten lykas germanium of koalstof kin dizze eigenskip ferbetterje.
Koperindiumdiselenide (CIS), kadmiumtelluride (CdTe), en tinne-filmsilisium binne faak brûkte polykristallijne tinne-filmmaterialen. Hege-effisjinsjematerialen lykas galliumarsenide (GaAs) befetsje faak monokristallijne silisiumtinne films. Dizze materialen wurde selektearre foar spesifike fotovoltaïske tapassingen op basis fan unike eigenskippen lykas kristalliniteit, bandgapgrutte, absorpsjemooglikheden en gemak fan ferwurking.
Eksterne faktoaren dy't ynfloed hawwe op healgeleiders
De atomêre rangskikking yn in kristalstruktuer bepaalt de kristalliniteit fan healgeleidermaterialen, wat direkt ynfloed hat op it ladingstransport, de stroomtichtens en de enerzjykonverzje-effisjinsje fan sinnesellen. De bandgap fan healgeleidermaterialen ferwiist nei de minimale enerzjy dy't nedich is om elektroanen fan in bûne steat nei in frije steat te ferpleatsen (wêrtroch gelieding mooglik is). De bandgap, typysk oantsjutten as Eg, beskriuwt it enerzjyferskil tusken de valensbân (lege enerzjy) en de geliedingsbân (hege enerzjy).
De absorpsjekoëffisjint kwantifisearret de ôfstân dy't in foton fan in bepaalde golflingte in medium penetrearje kin foardat it opnommen wurdt. It wurdt bepaald troch it materiaal fan 'e sel en de golflingte fan it opnommen foton.
De kosten en it gemak fan it ferwurkjen fan ferskate healgeleidermaterialen en apparaten hinget ôf fan ferskate faktoaren, ynklusyf it type en de skaal fan brûkte materialen, produksjesyklusen en de migraasjekarakteristiken fan 'e sel yn' e ôfsettingskeamer. Elke faktor spilet in krúsjale rol by it foldwaan oan spesifike behoeften foar fotovoltaïske generaasje.
