Енергію сонячного світла можна безпосередньо перетворити на електрику за допомогою сонячних фотоелектричних елементів, також відомих як фотоелектричні елементи. Сонячні елементи об'єднуються певним чином, утворюючи фотоелектричні модулі, які розроблені для задоволення певних вимог застосування з точки зору номінальної вихідної потужності та вихідної напруги. Розміри масиву, з якого складається сонячний модуль, можуть значно відрізнятися залежно від розмірів фотоелектричної електростанції.
Удосконалені процеси вакуумного ламінування та імпульсного зварювання гарантують тривалий термін служби фотоелектричних модулів, у яких, серед інших матеріалів, використовуються високоефективні монокристалічні або полікристалічні кремнієві фотоелектричні елементи, загартоване скло з високим коефіцієнтом пропускання світла та корозійностійкий каркас з алюмінієвого сплаву.
Чи можете ви розповісти мені про різні види сонячних батарей?
1. Сонячні елементи з гомогенним переходом, сонячні елементи з гетерогенним переходом та сонячні елементи Шотткі – це всі можливі класифікації за структурою.
2. Сонячні елементи, виготовлені з різних матеріалів, можна розділити на багато типів, включаючи кремнієві, органічні сполуки, пластикові, сенсибілізовані нанокристалічні, неорганічні напівпровідникові та органічні сонячні елементи.
3. Можна класифікувати на звичайні сонячні елементи та екситонні сонячні елементи на основі методу фотоелектричного перетворення.
Згідно з видовою категоризацією, існує чотири типи фотоелектричних елементів: аморфний кремній, полікристалічний кремній, селенід міді та індію, арсенід галію та монокристалічний кремній.
Сонячні елементи, виготовлені на монокристалічному кремнії
Монокристалічні кремнієві елементи, найновіша інновація в технології фотоелектричних елементів, пропонують найкраще поєднання розміру, ефективності та довговічності. Середній коефіцієнт перетворення монокристалічних кремнієвих фотоелектричних елементів у Китаї досяг 16,5%, а максимальний коефіцієнт корисної дії в лабораторії перевищує 24,7%. Сировиною для цих сонячних елементів зазвичай є кремнієві стрижні з рівнем чистоти 99,9999% та високим ступенем монокристалічного кремнію.
Прозорі кремнієві фотоелектричні елементи
Одним із типів сонячних елементів є полікристалічний кремнієвий фотоелектричний елемент. Виробничі витрати значно скоротилися в результаті заміни процесу витяжки монокристалічного кремнію полікристалічним кремнієм, що значно скоротило час виробництва. Зниження коефіцієнта використання площини після будівництва фотоелектричних модулів зумовлене круглими фотоелектричними елементами, побудованими з монокристалічних кремнієвих стрижнів, а також тим фактом, що як стрижні, так і елементи мають циліндричну форму. Використання полікристалічних кремнієвих фотоелектричних елементів має перевагу над монокристалічними кремнієвими.
Сонячні елементи з аморфного кремнію
Новим видом тонкоплівкових елементів, виготовлених з аморфного кремнію, є аморфний кремнієвий фотоелектричний елемент. Напівпровідник з аморфною кристалічною структурою відомий як аморфний кремній. Він може виробляти сонячні елементи товщиною всього 1 мікрон, що можна порівняти з монокристалічними кремнієвими елементами товщиною 300 нм. Порівняно з полікристалічним та монокристалічним кремнієм, він має значно простіший метод виробництва, використовує менше кремнієвого матеріалу та має значно нижче енергоспоживання на одиницю.
Фотоелектричні елементи з міді, індію та селеніду
Напівпровідникова плівка наноситься на скло або інші дешеві підкладки для створення мідно-індій-селенових сонячних елементів. Основними використовуваними інгредієнтами є складні напівпровідники міді, індію та селену. Товщина плівки приблизно l/100 потрібна для монокристалічних кремнієвих фотоелектричних елементів через чудову здатність мідно-індій-селенових батарей поглинати світло.
Сонячні елементи на основі арсеніду галію
Інноваційний тонкоплівковий матеріал для акумуляторів, аморфний кремнієвий фотоелектричний елемент, використовує аморфний кремній як основний будівельний блок. Напівпровідник з аморфною кристалічною структурою відомий як аморфний кремній. Він може виробляти сонячні елементи товщиною всього 1 мікрон, що можна порівняти з монокристалічними кремнієвими елементами товщиною 300 нм. Споживана потужність на одиницю енергії значно знижується, а виробничий процес спрощується порівняно з альтернативами, що використовують полікристалічний або монокристалічний кремній.
Фотоелектричні полімерні елементи
Аналогічний багатошаровий композит для неорганічного PN-переходу однонаправленого провідного пристрою, полімерний фотоелектричний елемент використовує окисно-відновні полімери зі змінними окисно-відновними потенціалами.
Плюси та мінуси використання фотоелектричних елементів
Переваги:Немає ризику виснаження, воно по суті не забруднює навколишнє середовище, не залежить від географічного розподілу ресурсів, може вироблятися поблизу електростанції, має високу енергетичну якість, його користувачі легко емоційно сприймають, воно забезпечує енергією протягом короткого періоду часу, а система енергопостачання має хороший послужний список надійності.
Негативні аспекти:Окрім високої вартості будівництва та незначної щільності розподілу енергії опромінення, чотири пори року, день/ніч, хмарно/сонячно та інші кліматичні змінні відіграють певну роль у зібраній енергії.
