მზის სინათლის ენერგია შეიძლება პირდაპირ გარდაიქმნას ელექტროენერგიად მზის ფოტოელექტრული უჯრედების, ასევე ცნობილი როგორც ფოტოელექტრული უჯრედების, გამოყენებით. მზის უჯრედები კონკრეტული გზებით გაერთიანებულია ფოტოელექტრული მოდულების შესაქმნელად, რომლებიც შექმნილია გარკვეული გამოყენების მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად ნომინალური გამომავალი სიმძლავრისა და გამომავალი ძაბვის თვალსაზრისით. მზის მოდულის შემადგენელი მასივის ზომები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს ფოტოელექტრული ელექტროსადგურის ზომებიდან გამომდინარე.
გაუმჯობესებული ვაკუუმური ლამინირებისა და იმპულსური შედუღების პროცესები უზრუნველყოფს ფოტოელექტრული მოდულების ხანგრძლივ ექსპლუატაციას, რომლებიც სხვა მასალებთან ერთად იყენებენ მაღალი ეფექტურობის მონოკრისტალურ ან პოლიკრისტალურ სილიციუმის ფოტოელექტრულ უჯრედებს, მაღალი გამტარობის გამაგრებულ მინას და კოროზიისადმი მდგრადი ალუმინის შენადნობის ჩარჩოს.
შეგიძლიათ მითხრათ მზის უჯრედების მრავალი სახეობა?
1. სტრუქტურის მიხედვით, შესაძლებელია ერთგვაროვანი შეერთების მზის უჯრედების, ჰეტეროგენული შეერთების მზის უჯრედების და შოტკის მზის უჯრედების კლასიფიკაცია.
2. სხვადასხვა მასალისგან დამზადებული მზის უჯრედები შეიძლება დაიყოს მრავალ ტიპად, მათ შორის სილიციუმად, ორგანულ ნაერთებად, პლასტმასად, სენსიბილიზებული ნანოკრისტალური, არაორგანული ნაერთის ნახევარგამტარული და ორგანული ნაერთის მზის უჯრედებად.
3. ფოტოელექტრული გარდაქმნის მეთოდის მიხედვით, შესაძლებელია მათი კატეგორიზაცია ჩვეულებრივ მზის უჯრედებად და ექსციტონურ მზის უჯრედებად.
სახეობების კატეგორიზაციის მიხედვით, ფოტოელექტრული უჯრედების ოთხი ტიპი არსებობს: ამორფული სილიციუმი, პოლიკრისტალური სილიციუმი, სპილენძის ინდიუმის სელენიდი, გალიუმის არსენიდი და მონოკრისტალური სილიციუმი.
მონოკრისტალური სილიციუმის საფუძველზე დამზადებული მზის უჯრედები
ფოტოელექტრული უჯრედების ტექნოლოგიის უახლესი ინოვაცია, მონოკრისტალური სილიციუმის უჯრედები, გვთავაზობენ ზომის, ეფექტურობისა და ხანგრძლივობის საუკეთესო კომბინაციას. ჩინეთში მონოკრისტალური სილიციუმის ფოტოელექტრული უჯრედების საშუალო გარდაქმნის ეფექტურობამ 16.5%-ს მიაღწია, ლაბორატორიული მაქსიმალური ეფექტურობით კი 24.7%-ს აღემატება. ამ მზის უჯრედების ნედლეული, როგორც წესი, სილიციუმის ღეროებია, რომელთა სისუფთავის დონე 99.9999%-ია და მონოკრისტალური სილიციუმის მაღალი შემცველობა აქვს.
გამჭვირვალე სილიკონის ფოტოელექტრული უჯრედები
მზის ელემენტის ერთ-ერთი ტიპია პოლიკრისტალური სილიციუმის ფოტოელექტრული ელემენტი. წარმოების ხარჯები მკვეთრად შემცირდა მონოკრისტალური სილიციუმის ექსკრეციის პროცესისთვის პოლიკრისტალური სილიციუმის მასალის ჩანაცვლების შედეგად, რამაც მკვეთრად შეამცირა წარმოების დრო. ფოტოელექტრული მოდულის აგების შემდეგ სიბრტყის გამოყენების შემცირებული მაჩვენებელი განპირობებულია მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროებისგან აგებული წრიული ფოტოელექტრული ელემენტებით და იმით, რომ როგორც ღეროები, ასევე უჯრედები ცილინდრულია. პოლიკრისტალური სილიციუმის ფოტოელექტრული უჯრედების გამოყენებას მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროებთან შედარებით უპირატესობა აქვს.
სილიციუმის ამორფული მზის უჯრედები
ამორფული სილიციუმისგან დამზადებული თხელი აპკის უჯრედის ახალი სახეობაა ამორფული სილიციუმის ფოტოელექტრული უჯრედი. ამორფული კრისტალური სტრუქტურის მქონე ნახევარგამტარს ამორფული სილიციუმი ეწოდება. მას შეუძლია წარმოქმნას მხოლოდ 1 მიკრონის სისქის მზის უჯრედები, რაც შედარებადია 300 ნმ მონოკრისტალური სილიციუმის უჯრედებთან. პოლიკრისტალურ და მონოკრისტალურ სილიციუმთან შედარებით, მას აქვს გაცილებით მარტივი წარმოების მეთოდი, იყენებს ნაკლებ სილიციუმის მასალას და მნიშვნელოვნად დაბალი ენერგომოხმარება ერთეულზე.
სპილენძის, ინდიუმის და სელენიდისგან დამზადებული ფოტოელექტრული უჯრედები
ნახევარგამტარული აპკი გამოიყენება მინაზე ან სხვა იაფ სუბსტრატებზე სპილენძ-ინდიუმ-სელენის მზის უჯრედების შესაქმნელად. გამოყენებული ძირითადი ინგრედიენტებია სპილენძის, ინდიუმის და სელენის ნაერთი ნახევარგამტარები. მონოკრისტალური სილიციუმის ფოტოელექტრული უჯრედებისთვის საჭიროა დაახლოებით ლ/100 აპკის სისქე, სპილენძ-ინდიუმ-სელენის ბატარეების შესანიშნავი სინათლის შთანთქმის უნარის გამო.
გალიუმის არსენიდზე დაფუძნებული მზის უჯრედები
ინოვაციური თხელი ფირის ბატარეის მასალა, ამორფული სილიციუმის ფოტოელექტრული უჯრედები ამორფულ სილიციუმს იყენებენ, როგორც ძირითად საშენ მასალას. ამორფული კრისტალური სტრუქტურის მქონე ნახევარგამტარს ამორფული სილიციუმი ეწოდება. მას შეუძლია წარმოქმნას მხოლოდ 1 მიკრონის სისქის მზის უჯრედები, რაც შედარებადია 300 ნმ მონოკრისტალური სილიციუმის უჯრედებთან. პოლიკრისტალური ან მონოკრისტალური სილიციუმის გამოყენებით ალტერნატივებთან შედარებით, მნიშვნელოვნად მცირდება ერთეულის ენერგომოხმარება და გამარტივებულია წარმოების პროცესი.
ფოტოელექტრული პოლიმერული უჯრედები
არაორგანული PN შეერთების ცალმხრივი გამტარი მოწყობილობის ანალოგიური მრავალშრიანი კომპოზიტი, პოლიმერული ფოტოელექტრული უჯრედი იყენებს რედოქს პოლიმერებს სხვადასხვა რედოქს პოტენციალით.
ფოტოელექტრული უჯრედების გამოყენების დადებითი და უარყოფითი მხარეები
სარგებელი:არ არსებობს გამოფიტვის რისკი, ის არსებითად არ აბინძურებს გარემოს, არ არის დამოკიდებული რესურსების გეოგრაფიულ განაწილებაზე, შეიძლება წარმოიქმნას ელექტროსადგურთან ახლოს, აქვს მაღალი ენერგიის ხარისხი, მისი მომხმარებლები ადვილად აღიქვამენ ემოციურად, ის უზრუნველყოფს ენერგიას მოკლე ვადით და ენერგომომარაგების სისტემას აქვს საიმედოობის კარგი ისტორია.
უარყოფითი ასპექტები:მშენებლობის მაღალი ღირებულებისა და დასხივების ენერგიის განაწილების მცირე სიმკვრივის გარდა, ოთხივე სეზონს: დღე/ღამე, მოღრუბლული/მზიანი ამინდი და სხვა კლიმატური ცვლადები - ყველა როლს თამაშობს შეგროვებულ ენერგიაში.
