Ogniwa słoneczne to urządzenia półprzewodnikowe, które bezpośrednio przekształcają promieniowanie słoneczne w energię elektryczną w oparciu o efekt fotowoltaiczny półprzewodników.Obecnie komercjalizowane ogniwa słoneczne obejmują głównie następujące typy: monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne, polikrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne, amorficzne krzemowe ogniwa słoneczne, a obecnie ogniwa z tellurku kadmu, ogniwa z selenkiem miedziowo-indowym, ogniwa uczulone tlenkiem nanotytanu, cienkowarstwowe ogniwa słoneczne z krzemu polikrystalicznego i organiczne ogniwa słoneczne itp. Ogniwa słoneczne z krzemu krystalicznego (monokrystalicznego, polikrystalicznego) wymagają surowców krzemowych o wysokiej czystości, generalnie wymagających czystości co najmniej %, co oznacza, że w 10 milionach krzemu mogą istnieć maksymalnie 2 atomy zanieczyszczeń atomy.Materiał krzemowy jest wykonany z dwutlenku krzemu (SiO2, znanego również jako piasek) jako surowca, który można stopić i usunąć zanieczyszczenia, aby uzyskać gruboziarnisty krzem.Od dwutlenku krzemu po ogniwa słoneczne obejmuje wiele procesów produkcyjnych i procesów, które ogólnie można z grubsza podzielić na: dwutlenek krzemu -> krzem metalurgiczny -> trichlorosilan o wysokiej czystości -> polikrzem o wysokiej czystości -> monokrystaliczny pręt krzemowy lub krzem polikrystaliczny wlewek 1 > płytka krzemowa 1 > ogniwo słoneczne.
Monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne są wykonane głównie z monokrystalicznego krzemu.W porównaniu z innymi typami ogniw słonecznych, monokrystaliczne ogniwa krzemowe mają najwyższą wydajność konwersji.Na początku monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne zajmowały większość udziału w rynku, a po 1998 roku wycofały się do krzemu polikrystalicznego i zajęły drugie miejsce pod względem udziału w rynku.Ze względu na niedobór surowców polikrzemowych w ostatnich latach, po 2004 roku udział krzemu monokrystalicznego w rynku nieznacznie wzrósł i obecnie większość baterii spotykanych na rynku to krzem monokrystaliczny.Kryształ krzemu monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych jest bardzo doskonały, a jego właściwości optyczne, elektryczne i mechaniczne są bardzo jednolite.Kolor komórek jest przeważnie czarny lub ciemny, co jest szczególnie odpowiednie do krojenia na małe kawałki w celu wytworzenia małych produktów konsumenckich.Efektywność konwersji uzyskana w Laboratorium Monokrystalicznych Ogniw Krzemowych
To jest %.Efektywność konwersji zwykłej komercjalizacji wynosi 10% -18%.Ze względu na proces produkcji monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych, na ogół półprodukty krzemowe są cylindryczne, a następnie przechodzą przez cięcie-> czyszczenie-> złącze dyfuzyjne-> usuwanie tylnej elektrody-> wytwarzanie elektrod-> korozja obwodu- > redukcja parowania.Folia odblaskowa i inne rdzenie przemysłowe są przetwarzane na gotowe produkty.Ogólnie rzecz biorąc, cztery rogi ogniw słonecznych z monokrystalicznego krzemu są zaokrąglone.Grubość monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych wynosi na ogół 200uM-350uM.Obecny trend produkcji to rozwój w kierunku ultracienkich i wysokowydajnych.Niemieccy producenci ogniw słonecznych potwierdzili, że krzem monokrystaliczny o grubości 40 μM może osiągnąć 20% wydajność konwersji.W produkcji ogniw słonecznych z krzemu polikrystalicznego krzem o wysokiej czystości jako surowiec nie jest oczyszczany do postaci monokryształów, ale jest topiony i odlewany w kwadratowe wlewki krzemowe, a następnie przetwarzany na cienkie plasterki i podobny proces jak krzem monokrystaliczny.Krzem polikrystaliczny łatwo rozpoznać po jego powierzchni.Płytka krzemowa składa się z dużej liczby obszarów krystalicznych o różnych rozmiarach (powierzchnia jest krystaliczna).
Zorientowana grupa ziaren łatwo zakłóca konwersję fotoelektryczną na granicy faz, więc wydajność konwersji polikrzemu jest stosunkowo niska.Jednocześnie spójność właściwości optycznych, elektrycznych i mechanicznych polikrzemu nie jest tak dobra, jak monokrystalicznych krzemowych ogniw słonecznych.Najwyższa wydajność laboratorium ogniw słonecznych z polikrystalicznego krzemu wynosi %, a komercyjnego wynosi na ogół 10%-16%.Ogniwo słoneczne z polikrystalicznego krzemu to kwadratowy element, który ma najwyższy stopień wypełnienia podczas wytwarzania modułów słonecznych, a produkty są stosunkowo piękne.Grubość ogniw słonecznych z polikrystalicznego krzemu wynosi na ogół 220 uM-300 uM, a niektórzy producenci wyprodukowali ogniwa słoneczne o grubości 180 uM i rozwijają się w kierunku cienkości, aby zaoszczędzić drogie materiały krzemowe.Płytki polikrystaliczne to kwadraty lub prostokąty ustawione pod kątem prostym, a cztery rogi pojedynczych płytek są sfazowane blisko koła.
Ten z otworem w kształcie pieniędzy pośrodku kawałka to pojedynczy kryształ, który można zobaczyć na pierwszy rzut oka
Czas postu: 30 grudnia 2022 r