الألواح الشمسية

الخلية الشمسية ، والمعروفة أيضًا باسم "الرقاقة الشمسية" أو "الخلية الكهروضوئية" ، هي عبارة عن لوح أشباه موصلات كهروضوئية يستخدم ضوء الشمس لتوليد الكهرباء مباشرة.لا يمكن استخدام الخلايا الشمسية المفردة مباشرة كمصدر للطاقة.كمصدر للطاقة ، يجب توصيل العديد من الخلايا الشمسية المفردة في سلسلة ، ومتصلة بالتوازي ومعبأة بإحكام في مكونات.

الألواح الشمسية (وتسمى أيضًا وحدة الخلايا الشمسية) هي عبارة عن تجميع لخلايا شمسية متعددة مُجمَّعة ، وهي الجزء الأساسي من نظام توليد الطاقة الشمسية وأهم جزء في نظام توليد الطاقة الشمسية.

تصنيف

لوحة شمسية أحادية السليكون

تبلغ كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية أحادية البلورة حوالي 15٪ ، وأعلىها 24٪ ، وهي أعلى كفاءة تحويل كهروضوئية لجميع أنواع الألواح الشمسية ، لكن تكلفة الإنتاج عالية جدًا بحيث لا يمكن استخدامها على نطاق واسع. كميات.مستخدم.نظرًا لأن السيليكون أحادي البلورية يتم تغليفه عمومًا بزجاج مقسى وراتنج مقاوم للماء ، فهو قوي ومتين ، وعمر خدمته يصل عمومًا إلى 15 عامًا ، حتى 25 عامًا.

لوحة شمسية من السيليكون متعدد الكريستالات

تشبه عملية إنتاج الألواح الشمسية المصنوعة من السليكون متعدد الكريستالات تلك الخاصة بالألواح الشمسية أحادية البلورية ، لكن كفاءة التحويل الكهروضوئي للألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات أقل بكثير ، وكفاءة التحويل الكهروضوئي حوالي 12٪ (في 1 يوليو 2004 ، الكفاءة من إدراج Sharp في اليابان 14.8٪).من الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون متعدد الكريستالات الأعلى كفاءة في العالم).من حيث تكلفة الإنتاج ، فهي أرخص من الألواح الشمسية أحادية البلورية ، والمواد سهلة التصنيع ، ويتم توفير استهلاك الطاقة ، وتكلفة الإنتاج الإجمالية أقل ، لذلك تم تطويرها بشكل كبير.بالإضافة إلى ذلك ، فإن العمر التشغيلي للألواح الشمسية المصنوعة من السليكون متعدد الكريستالات هو أيضًا أقصر من عمر الألواح الشمسية أحادية البلورية.فيما يتعلق بأداء التكلفة ، فإن الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون أحادي البلورية أفضل قليلاً.

لوحة شمسية من السيليكون غير المتبلور

تعتبر الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور نوعًا جديدًا من الألواح الشمسية ذات الأغشية الرقيقة التي ظهرت في عام 1976. وهي مختلفة تمامًا عن طريقة إنتاج الألواح الشمسية أحادية البلورية والسيليكون متعدد الكريستالات.العملية مبسطة إلى حد كبير ، واستهلاك مواد السيليكون صغير جدًا ، واستهلاك الطاقة أقل.الميزة الرئيسية هي أنه يمكنه توليد الكهرباء حتى في ظروف الإضاءة المنخفضة.ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية للألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون غير المتبلور هي أن كفاءة التحويل الكهروضوئي منخفضة ، والمستوى المتقدم الدولي حوالي 10٪ ، وهو غير مستقر بدرجة كافية.مع تمديد الوقت ، تنخفض كفاءة التحويل.

لوحة شمسية متعددة المركبات

تشير الألواح الشمسية متعددة المركبات إلى الألواح الشمسية غير المصنوعة من مواد شبه موصلة أحادية العنصر.هناك العديد من أنواع الأبحاث في مختلف البلدان ، ومعظمها لم يتم تصنيعه ، بما في ذلك بشكل أساسي ما يلي:

أ) الألواح الشمسية كبريتيد الكادميوم

ب) لوحة شمسية GaAs

ج) لوحة شمسية نحاسية إنديوم سيلينيد