Sončne celice so polprevodniške naprave, ki neposredno pretvarjajo sončno sevanje v električno energijo na podlagi fotovoltaičnega učinka polprevodnikov.Zdaj komercializirane sončne celice vključujejo predvsem naslednje vrste: monokristalne silicijeve sončne celice, polikristalne silicijeve sončne celice, amorfne silicijeve sončne celice in trenutno celice iz kadmijevega telurida, celice iz bakrovega indijevega selenida, celice, občutljive na nano-titanov oksid, polikristalne silicijeve sončne celice s tankim filmom in organske sončne celice itd. Kristalne silicijeve (monokristalne, polikristalne) sončne celice zahtevajo silicijeve surovine visoke čistosti, ki na splošno zahtevajo čistost vsaj %, kar pomeni, da lahko v 10 milijonih silicija obstajata največ 2 atoma nečistoč atomi.Silicijev material je izdelan iz silicijevega dioksida (SiO2, znan tudi kot pesek) kot surovine, ki ga je mogoče stopiti in odstraniti nečistoče, da dobimo grob silicij.Od silicijevega dioksida do sončnih celic vključuje več proizvodnih procesov in postopkov, ki so na splošno razdeljeni na: silicijev dioksid->silicij metalurške kakovosti->triklorosilan visoke čistosti->polisilicij visoke čistosti->monokristalna silicijeva palica ali polikristalni silicij ingot 1 > silicijeva rezina 1 > sončna celica.
Monokristalne silicijeve sončne celice so v glavnem izdelane iz monokristalnega silicija.V primerjavi z drugimi vrstami sončnih celic imajo celice iz monokristalnega silicija najvišjo učinkovitost pretvorbe.Na začetku so monokristalne silicijeve sončne celice zavzemale večino tržnega deleža, po letu 1998 pa so se umaknile polikristalnemu siliciju in zasedle drugo mesto po tržnem deležu.Zaradi pomanjkanja polisilicijevih surovin v zadnjih letih se je po letu 2004 tržni delež monokristalnega silicija rahlo povečal in zdaj je večina baterij, ki jih vidimo na trgu, monokristalnega silicija.Silicijev kristal monokristalnih silicijevih sončnih celic je zelo popoln, njegove optične, električne in mehanske lastnosti pa so zelo enotne.Barva celic je večinoma črna ali temna, kar je še posebej primerno za rezanje na majhne koščke za izdelavo majhnih potrošniških izdelkov.Učinkovitost pretvorbe, dosežena v laboratoriju celic iz monokristalnega silicija
Je %.Učinkovitost pretvorbe navadne komercializacije je 10% -18%.Zaradi proizvodnega procesa monokristalnih silicijevih sončnih celic so na splošno polizdelki silicijevih ingotov cilindrični in nato skozi rezanje->čiščenje->difuzijski spoj->odstranitev zadnje elektrode->izdelava elektrod->korodiranje periferije- > zmanjšanje izhlapevanja.Odsevna folija in druga industrijska jedra se izdelajo v končne izdelke.Na splošno so štirje vogali sončnih celic iz monokristalnega silicija zaobljeni.Debelina sončnih celic iz monokristalnega silicija je na splošno debela 200uM-350uM.Trenutni trend proizvodnje je razvoj v smeri ultratankih in visoko učinkovitih.Nemški proizvajalci sončnih celic so potrdili, da lahko monokristalni silicij debeline 40 uM doseže 20-odstotno učinkovitost pretvorbe.Pri proizvodnji polikristalnih silicijevih sončnih celic se silicij visoke čistosti kot surovina ne prečisti v monokristale, temveč se stopi in vlije v kvadratne silicijeve ingote, nato pa predela v tanke rezine in podobno obdela kot monokristalni silicij.Polikristalni silicij je enostavno prepoznati po njegovi površini.Silicijeva rezina je sestavljena iz velikega števila kristalnih področij različnih velikosti (površina je kristalna).
Usmerjeno skupino zrn je enostavno motiti fotoelektrično pretvorbo na vmesniku zrn, zato je učinkovitost pretvorbe polisilicija razmeroma nizka.Hkrati konsistentnost optičnih, električnih in mehanskih lastnosti polisilicija ni tako dobra kot pri monokristalnih silicijevih sončnih celicah.Največji izkoristek laboratorija za sončne celice iz polikristalnega silicija je %, komercializiran pa je na splošno 10 %-16 %.Polikristalna silicijeva sončna celica je kvadraten kos, ki ima največjo stopnjo polnjenja pri izdelavi solarnih modulov, izdelki pa so razmeroma lepi.Debelina polikristalnih silicijevih sončnih celic je na splošno debela 220uM-300uM, nekateri proizvajalci pa so izdelali sončne celice z debelino 180uM in se razvijajo proti tankosti, da bi prihranili drage silicijeve materiale.Polikristalne rezine so pravokotni kvadrati ali pravokotniki, štirje vogali posameznih rezin pa so posneti blizu kroga.
Tisti z luknjo v obliki denarja na sredini kosa je enojni kristal, ki ga je mogoče videti na prvi pogled
Čas objave: 30. december 2022