Saulės šviesos energija gali būti tiesiogiai transformuojama į elektros energiją naudojant saulės fotovoltinius elementus, dar vadinamus fotovoltiniais elementais. Saulės elementai yra specialiai sujungiami, kad sudarytų fotovoltinius modulius, kurie yra skirti atitikti tam tikrus taikymo reikalavimus, susijusius su vardine išėjimo galia ir išėjimo įtampa. Saulės modulį sudarančių matricų dydžiai gali labai skirtis, priklausomai nuo fotovoltinės elektrinės matmenų.
Pažangūs vakuuminio laminavimo ir impulsinio suvirinimo procesai garantuoja ilgą fotovoltinių modulių, kuriuose, be kitų medžiagų, naudojami didelio efektyvumo monokristaliniai arba polikristaliniai silicio fotovoltiniai elementai, didelio pralaidumo grūdintas stiklas ir korozijai atsparus aliuminio lydinio rėmas, tarnavimo laiką.
Gal galite papasakoti apie daugybę saulės baterijų rūšių?
1. Homogeninės sandūros saulės elementai, heterogeninės sandūros saulės elementai ir Šotkio saulės elementai – tai galimos klasifikacijos pagal struktūrą.
2. Iš įvairių medžiagų pagaminti saulės elementai gali būti skirstomi į daugelį tipų, įskaitant silicio, organinių junginių, plastiko, jautrintus nanokristalinius, neorganinių junginių puslaidininkinius ir organinių junginių saulės elementus.
3. Pagal fotoelektrinės konversijos metodą galima suskirstyti į įprastus saulės elementus ir eksitoninius saulės elementus.
Pagal rūšių kategorizaciją yra keturi fotovoltinių elementų tipai: amorfinis silicis, polikristalinis silicis, vario indžio selenidas, galio arsenidas ir monokristalinis silicis.
Saulės elementai, pagaminti iš monokristalinio silicio
Naujausia fotovoltinių elementų technologijos inovacija – monokristaliniai silicio elementai – pasižymi geriausiu dydžio, efektyvumo ir ilgaamžiškumo deriniu. Vidutinis monokristalinio silicio fotovoltinių elementų konversijos efektyvumas Kinijoje pasiekė 16,5 %, o maksimalus laboratorijoje nustatytas efektyvumas viršija 24,7 %. Šių saulės elementų žaliavos paprastai yra silicio strypai, kurių grynumo lygis yra 99,9999 % ir kuriuose yra daug monokristalinio silicio.
Skaidrūs silicio fotovoltiniai elementai
Vienas iš saulės elementų tipų yra polikristalinio silicio fotovoltinis elementas. Gamybos sąnaudos smarkiai sumažėjo, nes monokristalinio silicio tempimo procese buvo naudojama polikristalinio silicio medžiaga, todėl gamybos laikas smarkiai sutrumpėjo. Sumažėjęs plokštumos panaudojimo lygis po fotovoltinių modulių gamybos atsirado dėl apvalių fotovoltinių elementų, pagamintų iš monokristalinio silicio strypų, ir dėl to, kad ir strypai, ir elementai yra cilindro formos. Polikristalinio silicio fotovoltinių elementų naudojimas yra pranašesnis už monokristalinio silicio elementus.
Silicio amorfiniai saulės elementai
Naujas plonasluoksnių elementų, pagamintų iš amorfinio silicio, tipas yra amorfinio silicio fotovoltinis elementas. Puslaidininkis, turintis amorfinę kristalinę struktūrą, vadinamas amorfiniu siliciu. Jis gali pagaminti vos 1 mikrono storio saulės elementus, o tai prilygsta 300 nm monokristalinio silicio elementams. Palyginti su polikristaliniu ir monokristaliniu siliciu, jo gamybos būdas yra gerokai paprastesnis, sunaudojama mažiau silicio medžiagos, o energijos suvartojimas vienam vienetui yra gerokai mažesnis.
Fotovoltiniai elementai, pagaminti iš vario, indžio ir selenido
Puslaidininkinė plėvelė uždedama ant stiklo ar kitų pigių pagrindų, siekiant sukurti vario-indio-seleno saulės elementus. Pagrindinės naudojamos sudedamosios dalys yra vario, indžio ir seleno puslaidininkiai. Monokristalinio silicio fotovoltiniams elementams reikalingas maždaug l/100 storio plėvelės storis dėl puikios vario-indio-seleno baterijų šviesos sugerties savybės.
Saulės elementai, kurių pagrindą sudaro galio arsenidas
Amorfinio silicio fotovoltiniai elementai – novatoriška plonasluoksnė akumuliatorių medžiaga, kurios pagrindinė sudedamoji dalis yra amorfinis silicis. Puslaidininkis, turintis amorfinę kristalinę struktūrą, vadinamas amorfiniu siliciu. Iš jo galima pagaminti vos 1 mikrono storio saulės elementus, o tai prilygsta 300 nm monokristalinio silicio elementams. Palyginti su alternatyvomis, naudojančiomis polikristalinį arba monokristalinį silicį, žymiai sumažėja vieneto energijos suvartojimas, o gamybos procesas supaprastėja.
Fotovoltinės polimerinės ląstelės
Analogiškas daugiasluoksnis kompozitas neorganiniam PN sandūros vienkrypčiam laidumo įtaisui, polimerinis fotovoltinis elementas naudoja redokso polimerus su skirtingais redokso potencialais.
Fotovoltinių elementų naudojimo privalumai ir trūkumai
Privalumai:Nėra išeikvojimo rizikos, jis iš esmės neteršia aplinkos, nepriklauso nuo geografinio išteklių pasiskirstymo, gali būti gaminamas netoli elektrinės, pasižymi aukšta energijos kokybe, jo vartotojus lengva emociškai priimti, energija tiekiama trumpam laikui, o elektros energijos tiekimo sistema yra patikima.
Neigiami aspektai:Be didelių statybos sąnaudų ir mažo spinduliuotės energijos pasiskirstymo tankio, keturi metų laikai, diena/naktis, debesuotumas/saulėtumas ir kiti klimato kintamieji turi įtakos surinktai energijai.
