Energia luminii solare poate fi transformată direct în electricitate prin utilizarea celulelor solare fotovoltaice, cunoscute și sub denumirea de celule fotovoltaice. Celulele solare sunt combinate în moduri specifice pentru a forma module fotovoltaice, care sunt proiectate să îndeplinească anumite cerințe de aplicație în ceea ce privește puterea nominală de ieșire și tensiunea de ieșire. Dimensiunile panourilor care alcătuiesc modulul solar pot varia foarte mult, în funcție de dimensiunile centralei fotovoltaice.
Procesele avansate de laminare în vid și de sudare prin pulsații garantează o durată lungă de viață a modulelor fotovoltaice, care utilizează celule fotovoltaice din siliciu monocristalin sau policristalin de înaltă eficiență, sticlă securizată cu transmitanță ridicată și o ramă din aliaj de aluminiu rezistentă la coroziune, printre alte materiale.
Îmi puteți spune care sunt numeroasele varietăți de celule solare?
1. Celulele solare cu joncțiune omogenă, celulele solare cu joncțiune eterogenă și celulele solare Schottky sunt toate clasificări posibile bazate pe structură.
2. Celulele solare fabricate din diverse materiale pot fi clasificate în mai multe tipuri, inclusiv siliciu, compuși organici, plastic, nanocristaline sensibilizate, semiconductori anorganici și celule solare din compuși organici.
3. Pot fi clasificate în celule solare convenționale și celule solare excitonice pe baza metodei de conversie fotoelectrică.
Conform clasificării speciilor, există patru tipuri de celule fotovoltaice: siliciu amorf, siliciu policristalin, selenură de cupru-indiu, arseniură de galiu și siliciu monocristalin.
Celule solare fabricate din siliciu monocristalin
Cea mai recentă inovație în tehnologia celulelor fotovoltaice, celulele din siliciu monocristalin oferă cea mai bună combinație de dimensiune, eficiență și longevitate. Eficiența medie de conversie a celulelor fotovoltaice din siliciu monocristalin din China a atins 16,5%, cu o eficiență maximă în laborator care depășește 24,7%. Materiile prime pentru aceste celule solare sunt de obicei tije de siliciu cu un nivel de puritate de 99,9999% și un grad ridicat de siliciu monocristalin.
Celule fotovoltaice transparente din siliciu
Un tip de celulă solară este celula fotovoltaică din siliciu policristalin. Costurile de fabricație au fost reduse drastic ca urmare a înlocuirii procesului de tragere a siliciului monocristalin cu siliciu policristalin, ceea ce a redus drastic timpul de producție. Rata redusă de utilizare a planului după construcția modulelor fotovoltaice se datorează celulelor fotovoltaice circulare construite din tije de siliciu monocristalin și faptului că atât tijele, cât și celulele sunt cilindrice. Există un avantaj în utilizarea celulelor fotovoltaice din siliciu policristalin față de utilizarea celor din siliciu monocristalin.
Celule solare amorfe din silice
Un tip nou de celulă cu peliculă subțire fabricată din siliciu amorf este celula fotovoltaică din siliciu amorf. Un semiconductor cu o structură cristalină amorfă este cunoscut sub numele de siliciu amorf. Acesta poate produce celule solare cu o grosime de doar 1 micron, comparabilă cu celulele de siliciu monocristalin de 300 nm. Comparativ cu siliciul policristalin și monocristalin, are o metodă de producție considerabil mai simplă, utilizează mai puțin material de siliciu și are un consum de energie per unitate substanțial mai mic.
Celule fotovoltaice fabricate din cupru, indiu și selenură
Pelicula semiconductoare este aplicată pe sticlă sau alte substraturi ieftine pentru a crea celule solare cupru-indiu-seleniu. Principalele ingrediente utilizate sunt semiconductori compuși din cupru, indiu și seleniu. Grosimea peliculei de aproximativ l/100 este necesară pentru celulele fotovoltaice din siliciu monocristalin datorită capacității excelente de absorbție a luminii a bateriilor cupru-indiu-seleniu.
Celule solare bazate pe arseniură de galiu
Celulele fotovoltaice din siliciu amorf, un material inovator pentru baterii cu peliculă subțire, utilizează siliciu amorf ca element constitutiv principal. Un semiconductor cu o structură cristalină amorfă este cunoscut sub numele de siliciu amorf. Acesta poate produce celule solare cu o grosime de doar 1 micron, comparabilă cu celulele de siliciu monocristalin de 300 nm. Există o reducere semnificativă a consumului de energie unitar și o simplificare a procesului de producție în comparație cu alternativele care utilizează siliciu policristalin sau monocristalin.
Celule polimerice fotovoltaice
Un compozit multistrat analog unui dispozitiv de conducere unidirecțională cu joncțiune PN anorganică, o celulă fotovoltaică polimerică utilizează polimeri redox cu potențiale redox variabile.
Avantajele și dezavantajele utilizării celulelor fotovoltaice
Beneficiile:Nu există risc de epuizare, este în esență nepoluant, nu depinde de distribuția geografică a resurselor, poate fi produs în apropierea centralei electrice, are o calitate energetică ridicată, utilizatorii săi sunt ușor de acceptat emoțional, furnizează energie pentru o perioadă scurtă de timp, iar sistemul de alimentare cu energie electrică are un istoric bun de fiabilitate.
Aspecte negative:Pe lângă costul ridicat de construcție și densitatea mică de distribuție a energiei iradierii, cele patru anotimpuri, zi/noapte, înnorat/însorit și alte variabile climatice au toate un rol în energia colectată.
