Güneş ışığının enerjisi, fotovoltaik hücreler olarak da bilinen güneş fotovoltaik hücreleri kullanılarak doğrudan elektriğe dönüştürülebilir. Güneş hücreleri, belirli uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmış fotovoltaik modüller oluşturmak için özel şekillerde birleştirilir. Bu modüller, nominal çıkış gücü ve çıkış voltajı açısından belirli gereksinimleri karşılamak üzere tasarlanmıştır. Güneş modülünü oluşturan dizi boyutları, fotovoltaik enerji santralinin boyutlarına bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir.
Gelişmiş vakumlu laminasyon ve darbeli kaynak işlemleri, yüksek verimli monokristal veya polikristal silikon fotovoltaik hücreler, yüksek geçirgenliğe sahip temperli cam ve korozyona dayanıklı alüminyum alaşımlı çerçeve gibi malzemeler kullanan fotovoltaik modüllerin uzun bir kullanım ömrüne sahip olmasını garanti eder.
Güneş pillerinin birçok çeşidini bana anlatabilir misiniz?
1. Homojen bağlantılı güneş pilleri, heterojen bağlantılı güneş pilleri ve Schottky güneş pilleri, yapılarına göre yapılabilecek olası sınıflandırmalardır.
2. Çeşitli malzemelerden üretilen güneş pilleri, silikon, organik bileşikler, plastik, duyarlılaştırılmış nanokristalin, inorganik bileşik yarı iletken ve organik bileşik güneş pilleri dahil olmak üzere birçok türe ayrılabilir.
3. Fotoelektrik dönüşüm yöntemine göre geleneksel güneş pilleri ve eksitonik güneş pilleri olarak sınıflandırılabilirler.
Tür sınıflandırmasına göre dört tip fotovoltaik hücre vardır: amorf silikon, polikristalin silikon, bakır indiyum selenit, galyum arsenit ve monokristalin silikon.
Tek kristalli silikondan üretilen güneş hücreleri
Fotovoltaik hücre teknolojisindeki en son yenilik olan monokristal silikon hücreler, boyut, verimlilik ve uzun ömürlülüğün en iyi kombinasyonunu sunmaktadır. Çin'de monokristal silikon fotovoltaik hücrelerin ortalama dönüşüm verimliliği %16,5'e ulaşırken, laboratuvar ortamında elde edilen maksimum verimlilik %24,7'yi aşmaktadır. Bu güneş hücreleri için kullanılan ham maddeler genellikle %99,9999 saflık seviyesine sahip ve yüksek oranda monokristal silikon içeren silikon çubuklardır.
Şeffaf silikon fotovoltaik hücreler
Güneş pillerinin bir türü de polikristalin silikon fotovoltaik pillerdir. Monokristalin silikonun çekme işleminde polikristalin silikon malzeme ile değiştirilmesi sonucunda üretim maliyetleri önemli ölçüde azalmış ve üretim süresi de önemli ölçüde kısalmıştır. Fotovoltaik modül yapımından sonra düzlem kullanım oranının azalması, monokristalin silikon çubuklardan üretilen dairesel fotovoltaik pillerden ve hem çubukların hem de pillerin silindirik olmasından kaynaklanmaktadır. Polikristalin silikon fotovoltaik pillerin monokristalin silikon pillere göre avantajları vardır.
Silika amorf güneş hücreleri
Amorf silikondan üretilen yeni bir ince film hücre türü, amorf silikon fotovoltaik hücredir. Amorf kristal yapısına sahip bir yarı iletken, amorf silikon olarak bilinir. Sadece 1 mikron kalınlığında güneş hücreleri üretebilir; bu da 300 nm'lik monokristal silikon hücrelerle karşılaştırılabilir. Polikristal ve monokristal silikona kıyasla, üretim yöntemi oldukça basittir, daha az silikon malzeme kullanır ve birim başına güç tüketimi önemli ölçüde daha düşüktür.
Bakır, indiyum ve selenitten yapılmış fotovoltaik hücreler
Yarı iletken film, bakır-indiyum-selenyum güneş pilleri oluşturmak için cam veya diğer ucuz alt tabakalara uygulanır. Kullanılan ana bileşenler bakır, indiyum ve selenyum bileşik yarı iletkenleridir. Bakır-indiyum-selenyum pillerin mükemmel ışık emme yeteneği nedeniyle, monokristal silikon fotovoltaik hücreler için yaklaşık 1/100 oranında film kalınlığı yeterlidir.
Galyum Arsenit Bazlı Güneş Pilleri
Yenilikçi bir ince film pil malzemesi olan amorf silikon fotovoltaik hücreler, temel yapı taşı olarak amorf silikon kullanır. Amorf kristal yapısına sahip bir yarı iletken, amorf silikon olarak bilinir. Sadece 1 mikron kalınlığında güneş hücreleri üretebilir; bu da 300 nm'lik monokristal silikon hücrelerle karşılaştırılabilir. Polikristal veya monokristal silikon kullanan alternatiflere kıyasla birim güç tüketiminde önemli bir azalma ve üretim sürecinde basitleşme sağlanır.
Fotovoltaik polimer hücreler
İnorganik PN eklemli tek yönlü iletken bir cihaza benzer çok katmanlı bir kompozit olan polimer fotovoltaik hücre, farklı redoks potansiyellerine sahip redoks polimerleri kullanır.
Fotovoltaik hücre kullanımının avantajları ve dezavantajları
Faydaları:Tükenme riski yoktur, esasen çevre dostudur, kaynakların coğrafi dağılımına bağlı değildir, enerji santraline yakın yerlerde üretilebilir, yüksek enerji kalitesine sahiptir, kullanıcılar tarafından duygusal olarak kolayca kabul edilir, kısa süreli enerji sağlar ve enerji tedarik sisteminin güvenilirlik konusunda iyi bir geçmişi vardır.
Olumsuz yönleri:Yüksek inşaat maliyeti ve düşük enerji dağıtım yoğunluğunun yanı sıra, dört mevsim, gündüz/gece, bulutlu/güneşli ve diğer iklimsel değişkenler de toplanan enerjide rol oynar.
