De energie van het zonlicht kan direct worden omgezet in elektriciteit door middel van zonnecellen, ook wel fotovoltaïsche cellen genoemd. Zonnecellen worden op specifieke manieren gecombineerd tot fotovoltaïsche modules, die zijn ontworpen om te voldoen aan bepaalde toepassingsvereisten op het gebied van nominaal uitgangsvermogen en uitgangsspanning. De afmetingen van de zonnepanelen kunnen sterk variëren, afhankelijk van de grootte van de zonne-energiecentrale.
Geavanceerde vacuümlaminerings- en pulslasprocessen garanderen een lange levensduur voor fotovoltaïsche modules, die gebruikmaken van zeer efficiënte monokristallijne of polykristallijne siliciumfotovoltaïsche cellen, gehard glas met een hoge lichtdoorlatendheid en een corrosiebestendig frame van aluminiumlegering, naast andere materialen.
Kunt u mij de vele soorten zonnecellen noemen?
1. Op basis van de structuur kunnen zonnecellen met homogene junctie, zonnecellen met heterogene junctie en Schottky-zonnecellen worden geclassificeerd.
2. Zonnecellen gemaakt van diverse materialen kunnen in vele categorieën worden ingedeeld, waaronder silicium, organische verbindingen, kunststof, gesensibiliseerde nanokristallijne cellen, anorganische halfgeleidercellen en organische zonnecellen.
3. Ze kunnen worden onderverdeeld in conventionele zonnecellen en excitonische zonnecellen op basis van de foto-elektrische conversiemethode.
Op basis van de soortindeling zijn er vier typen fotovoltaïsche cellen: amorf silicium, polykristallijn silicium, koperindiumselenide, galliumarsenide en monokristallijn silicium.
Zonnecellen gemaakt van monokristallijn silicium
De meest recente innovatie in fotovoltaïsche celtechnologie, monokristallijne siliciumcellen, bieden de beste combinatie van formaat, efficiëntie en levensduur. Het gemiddelde conversierendement van monokristallijne silicium fotovoltaïsche cellen in China heeft 16,5% bereikt, met een maximaal rendement in laboratoria van meer dan 24,7%. De grondstoffen voor deze zonnecellen zijn doorgaans siliciumstaven met een zuiverheidsgraad van 99,9999% en een hoge mate van monokristallijn silicium.
Transparante silicium fotovoltaïsche cellen
Een type zonnecel is de polykristallijne silicium fotovoltaïsche cel. De productiekosten zijn drastisch verlaagd door de vervanging van monokristallijn silicium door polykristallijn silicium, wat de productietijd aanzienlijk heeft verkort. De lagere benuttingsgraad van het oppervlak na de constructie van de PV-module is te wijten aan de ronde PV-cellen die zijn opgebouwd uit monokristallijne siliciumstaven en het feit dat zowel de staven als de cellen cilindrisch zijn. Het gebruik van polykristallijne silicium fotovoltaïsche cellen biedt voordelen ten opzichte van monokristallijne siliciumcellen.
Siliciumdioxide amorfe zonnecellen
Een nieuw type dunnefilmcel, vervaardigd uit amorf silicium, is de amorfe silicium fotovoltaïsche cel. Amorf silicium is een halfgeleider met een amorfe kristalstructuur. Hiermee kunnen zonnecellen met een dikte van slechts 1 micron worden geproduceerd, wat vergelijkbaar is met monokristallijne siliciumcellen van 300 nm. Vergeleken met polykristallijn en monokristallijn silicium heeft het een aanzienlijk eenvoudiger productieproces, gebruikt het minder siliciummateriaal en heeft het een aanzienlijk lager energieverbruik per eenheid.
Fotovoltaïsche cellen gemaakt van koper, indium en selenide.
De halfgeleiderfilm wordt op glas of andere goedkope substraten aangebracht om koper-indium-selenium-zonnecellen te maken. De belangrijkste ingrediënten zijn samengestelde halfgeleiders van koper, indium en selenium. Voor monokristallijne silicium-fotovoltaïsche cellen is een filmdikte van slechts ongeveer 1/100 nodig vanwege het uitstekende lichtabsorptievermogen van koper-indium-selenium-batterijen.
Zonnecellen gebaseerd op galliumarsenide
Amorf silicium is een innovatief materiaal voor dunnefilm-batterijen. Fotovoltaïsche cellen gebruiken amorf silicium als belangrijkste bouwsteen. Amorf silicium is een halfgeleider met een amorfe kristalstructuur. Hiermee kunnen zonnecellen met een dikte van slechts 1 micron worden geproduceerd, vergelijkbaar met monokristallijne siliciumcellen van 300 nm. Dit resulteert in een aanzienlijk lager energieverbruik per eenheid en een vereenvoudigd productieproces in vergelijking met alternatieven op basis van polykristallijn of monokristallijn silicium.
Fotovoltaïsche polymeercellen
Een polymeerfotovoltaïsche cel is een analoog meerlaags composietmateriaal aan een anorganisch PN-junctie-apparaat met unidirectionele geleiding, waarbij gebruik wordt gemaakt van redoxpolymeren met variërende redoxpotentialen.
De voor- en nadelen van het gebruik van fotovoltaïsche cellen
De voordelen:Er is geen risico op uitputting, het is in principe niet-vervuilend, het is niet afhankelijk van de geografische spreiding van grondstoffen, het kan dicht bij de energiecentrale worden geproduceerd, het heeft een hoge energiekwaliteit, het wordt gemakkelijk door gebruikers geaccepteerd, het levert energie voor een korte periode en het elektriciteitsnet heeft een goede reputatie op het gebied van betrouwbaarheid.
Negatieve aspecten:Afgezien van de hoge bouwkosten en de geringe energiedichtheid van de instraling, spelen de vier seizoenen, dag/nacht, bewolking/zon en andere klimatologische variabelen allemaal een rol in de hoeveelheid opgevangen energie.
