Aké sú rôzne materiály solárnych panelov

Pokiaľ ide o solárne panely, každý ich pozná. Ale ak chcete rozlíšiť materiály solárnych panelov, tí, ktorí nie sú oboznámení s fotovoltaickým priemyslom, nemusia byť nevyhnutne nevedomí, pretože medzi rôznymi materiálmi stále existujú značné rozdiely. Tu je popularizácia vedy, ktorá pomôže každému rýchlejšie pochopiť materiály a rozdiely solárnych panelov.

Pred diskusiou o rozdieloch mi dovoľte najprv vysvetliť morfológiu kremíka ako suroviny. Kremík má dva typy alotropov: kryštalický a amorfný. Kryštalický kremík sa ďalej delí na monokryštalický kremík a polykryštalický kremík. Rozdiel medzi monokryštalickým kremíkom a polykryštalickým kremíkom závisí hlavne od vytvorenej štruktúry. Keď roztavený elementárny kremík stuhne, atómy kremíka sú usporiadané vo forme diamantovej mriežky, ktorá tvorí mnoho kryštálových jadier. Ak tieto kryštálové jadrá rastú do zŕn s rovnakou orientáciou kryštálovej roviny (tj každé zrno má jednotnú kryštálovú rovinu a tieto zrná sú paralelné a kombinované), vytvorí sa monokryštalický kremík. Ak tieto kryštálové jadrá vyrastú do zŕn s rôznou orientáciou kryštálov, vznikne polykryštalický kremík, obsahujúci množstvo nečistôt a štrukturálnych defektov.

Preto je v podstate monokryštalický kremík a polykryštalický kremík v podstate rovnaký materiál, pričom oba majú diamantovú mriežku, tvrdé a krehké kryštály, kovový lesk a môžu viesť elektrinu, ale ich vodivosť je nižšia ako u kovov a zvyšuje sa s teplotou. Majú polovodičové vlastnosti a sú to polovodičové materiály. Avšak kvôli rozdielom v kryštálovej štruktúre a obsahu nečistôt je štruktúra kryštálu odlišná. V dôsledku toho sa tiež líši index lomu svetla a vedenie prúdu. Pozrime sa na konkrétne funkcie nižšie.

Monokryštalické kremíkové solárne články sa vyrábajú z monokryštalických kremíkových plátkov. V monokryštalických kremíkových materiáloch sú atómy kremíka usporiadané v priestore usporiadaným periodickým spôsobom a vykazujú usporiadanie na veľké vzdialenosti. Táto usporiadanosť je prospešná pre zlepšenie účinnosti premeny solárnych článkov. V súčasnosti je účinnosť premeny monokryštalických kremíkových solárnych článkov 14 % -17 %, čo môže dosiahnuť až 24 %. Výrobný proces je vyzretý a výrobky sú väčšinou zaoblené obdĺžnikové, čiernej farby, bez vzorov na povrchu. Sú široko používané v leteckom priemysle a high-tech produktoch. Výrobný proces monokryštalických kremíkových solárnych článkov je však zložitý, časovo náročný, vyžaduje vysokú spotrebu energie a prináša vysoké náklady.

Polykryštalické kremíkové solárne články sú vyrobené z polykryštalických kremíkových materiálov, ktoré sú agregátmi mnohých monokryštálových častíc. Veľkosť a orientácia kryštálov každej častice monokryštálu sa navzájom líšia. Preto sú v kryštálovej štruktúre defekty a nečistoty, čo vedie k účinnosti premeny slnečnej energie približne 13 % až 15 %, ktorá môže dosiahnuť až 20 %. Výrobky sú väčšinou pravouhlé obdĺžniky, modrej farby a pri bližšom preskúmaní majú na povrchu vzory pripomínajúce ľadové kvety. Polykryštalické kremíkové solárne články majú menej výrobných procesov, kratšie výrobné časy a relatívne nižšie výrobné náklady v porovnaní s monokryštalickými kremíkovými produktmi, preto majú tiež dôležité postavenie na trhu.

Amorfné kremíkové solárne články, kryštalické kremíkové solárne články, to je všetko. Máte solárne články, ktoré nevyžadujú kryštalický kremík? Tento typ solárnych článkov sa nazýva amorfný kremíkový solárny článok. Amorfné kremíkové solárne články sa vyrábajú s použitím veľmi tenkého amorfného kremíkového filmu (hrubého asi 1 mm), ktorý spotrebuje veľmi málo kremíkového materiálu. Tenké kremíkové polovodičové filmy je možné nanášať priamo na veľké sklenené dosky. Proces a zariadenie na prípravu amorfného kremíka sú jednoduché, s krátkym výrobným časom a nízkou spotrebou energie, vďaka čomu sú vhodné na hromadnú výrobu. Avšak na rozdiel od toho je účinnosť premeny amorfných kremíkových solárnych článkov iba 5 % -8 %, dosahujúca až 13 %, s mierne slabou stabilitou a zjavnými nevýhodami.