Energia slnečného svetla sa môže priamo premeniť na elektrinu pomocou solárnych fotovoltaických článkov, známych aj ako fotovoltaické články. Solárne články sa špecifickým spôsobom kombinujú a tvoria fotovoltaické moduly, ktoré sú navrhnuté tak, aby spĺňali určité požiadavky aplikácie z hľadiska menovitého výstupného výkonu a výstupného napätia. Veľkosti polí, ktoré tvoria solárny modul, sa môžu značne líšiť v závislosti od rozmerov fotovoltaickej elektrárne.
Pokročilé procesy vákuovej laminácie a pulzného zvárania zaručujú dlhú životnosť fotovoltaických modulov, ktoré okrem iných materiálov využívajú vysokoúčinné monokryštalické alebo polykryštalické kremíkové fotovoltaické články, vysokopriepustné tvrdené sklo a rám z hliníkovej zliatiny odolný voči korózii.
Môžete mi povedať, aké sú rôzne druhy solárnych článkov?
1. Solárne články s homogénnym prechodom, solárne články s heterogénnym prechodom a Schottkyho solárne články sú všetky možné klasifikácie založené na štruktúre.
2. Solárne články vyrobené z rôznych materiálov možno rozdeliť do mnohých typov vrátane kremíkových, organických, plastových, senzibilizovaných nanokryštalických, anorganických polovodičových a organických solárnych článkov.
3. Na základe metódy fotoelektrickej premeny sa dajú rozdeliť na konvenčné solárne články a excitónové solárne články.
Podľa druhovej kategorizácie existujú štyri typy fotovoltaických článkov: amorfný kremík, polykryštalický kremík, selenid medi a india, arzenid gália a monokryštalický kremík.
Solárne články vyrobené z monokryštalického kremíka
Najnovšia inovácia v technológii fotovoltaických článkov, monokryštalické kremíkové články, ponúka najlepšiu kombináciu veľkosti, účinnosti a dlhej životnosti. Priemerná účinnosť konverzie monokryštalických kremíkových fotovoltaických článkov v Číne dosiahla 16,5 %, pričom maximálna laboratórna účinnosť presahuje 24,7 %. Surovinami pre tieto solárne články sú zvyčajne kremíkové tyče s čistotou 99,9999 % a vysokým obsahom monokryštalického kremíka.
Priehľadné kremíkové fotovoltaické články
Jedným typom solárnych článkov je polykryštalický kremíkový fotovoltaický článok. Výrobné náklady sa drasticky znížili v dôsledku nahradenia polykryštalického kremíkového materiálu procesom ťahania monokryštalického kremíka, čo drasticky skrátilo čas výroby. Znížená miera využitia roviny po výrobe fotovoltaických modulov je spôsobená kruhovými fotovoltaickými článkami vyrobenými z monokryštalických kremíkových tyčí a skutočnosťou, že tyče aj články sú valcové. Použitie polykryštalických kremíkových fotovoltaických článkov má oproti monokryštalickým kremíkovým výhodu.
Amorfné solárne články z kremíka
Novým typom tenkovrstvového článku vyrobeného z amorfného kremíka je amorfný kremíkový fotovoltaický článok. Polovodič s amorfnou kryštálovou štruktúrou je známy ako amorfný kremík. Dokáže vyrábať solárne články s hrúbkou iba 1 mikrón, čo je porovnateľné s 300 nm monokryštalickými kremíkovými článkami. V porovnaní s polykryštalickým a monokryštalickým kremíkom má podstatne jednoduchšiu výrobnú metódu, spotrebuje menej kremíkového materiálu a má podstatne nižšiu spotrebu energie na jednotku.
Fotovoltaické články vyrobené z medi, india a selenidu
Polovodičová vrstva sa nanáša na sklo alebo iné lacné substráty na výrobu solárnych článkov z medi, india a selénu. Hlavnými použitými zložkami sú zložené polovodiče medi, india a selénu. Hrúbka vrstvy s hrúbkou približne l/100 je potrebná pre monokryštalické kremíkové fotovoltaické články kvôli vynikajúcej schopnosti absorpcie svetla medeno-indio-selénových batérií.
Solárne články na báze arzénidu gália
Inovatívny tenkovrstvový materiál pre batérie, amorfné kremíkové fotovoltaické články, používajú ako svoj primárny stavebný blok amorfný kremík. Polovodič s amorfnou kryštálovou štruktúrou je známy ako amorfný kremík. Dokáže vyrobiť solárne články s hrúbkou iba 1 mikrón, čo je porovnateľné s 300 nm monokryštalickými kremíkovými článkami. V porovnaní s alternatívami používajúcimi polykryštalický alebo monokryštalický kremík sa výrazne znižuje spotreba energie na jednotku a zjednodušuje sa výrobný proces.
Fotovoltaické polymérne články
Analogický viacvrstvový kompozit k anorganickému PN prechodovému jednosmernému vodivému zariadeniu, polymérny fotovoltaický článok, využíva redoxné polyméry s rôznymi redoxnými potenciálmi.
Výhody a nevýhody používania fotovoltaických článkov
Výhody:Nehrozí jej vyčerpanie, v podstate neznečisťuje životné prostredie, nezávisí od geografického rozloženia zdrojov, možno ju vyrábať v blízkosti elektrárne, má vysokú energetickú kvalitu, jej užívatelia ju ľahko emocionálne akceptujú, poskytuje energiu na krátky čas a systém zásobovania elektrickou energiou má dobrú históriu spoľahlivosti.
Negatívne aspekty:Okrem vysokých stavebných nákladov a malej hustoty rozloženia energie ožiarenia zohrávajú na zozbieranú energiu úlohu štyri ročné obdobia, deň/noc, oblačno/slnečno a ďalšie klimatické premenné.
