Jaké jsou různé materiály solárních panelů

Pokud jde o solární panely, každý je zná. Ale pokud chcete rozlišit materiály solárních panelů, ti, kteří nejsou obeznámeni s fotovoltaickým průmyslem, nemusí být nutně nevědomí, protože mezi různými materiály stále existují značné rozdíly. Zde je popularizace vědy, která každému pomůže rychleji porozumět materiálům a rozdílům solárních panelů.

Než probereme rozdíly, dovolte mi nejprve vysvětlit morfologii křemíku jako suroviny. Křemík má dva typy alotropů: krystalické a amorfní. Krystalický křemík se dále dělí na monokrystalický křemík a polykrystalický křemík. Rozdíl mezi monokrystalickým křemíkem a polykrystalickým křemíkem závisí především na vytvořené struktuře. Když roztavený elementární křemík tuhne, atomy křemíku jsou uspořádány ve formě diamantové mřížky, která tvoří mnoho krystalových jader. Pokud tato krystalová jádra vyrostou do zrn se stejnou orientací krystalové roviny (tj. každé zrno má jednotnou krystalovou rovinu a tato zrna jsou paralelní a kombinovaná), vytvoří se monokrystalický křemík. Pokud tato krystalová jádra vyrostou do zrn s různou orientací krystalů, vznikne polykrystalický křemík obsahující spoustu nečistot a strukturních defektů.

Proto je v podstatě monokrystalický křemík a polykrystalický křemík v podstatě stejný materiál, oba mají diamantovou mřížku, tvrdé a křehké krystaly, kovový lesk a mohou vést elektřinu, ale jejich vodivost je nižší než u kovů a roste s teplotou. Mají polovodičové vlastnosti a jsou to polovodičové materiály. Kvůli rozdílům v krystalové struktuře a obsahu nečistot je však krystalová struktura odlišná. V důsledku toho se také liší index lomu světla a vedení proudu. Pojďme se podívat na konkrétní funkce níže.

Monokrystalické křemíkové solární články jsou vyráběny z monokrystalických křemíkových plátků. V monokrystalických křemíkových materiálech jsou atomy křemíku uspořádány uspořádaným periodickým způsobem v prostoru a vykazují uspořádání na dlouhé vzdálenosti. Tato uspořádanost je prospěšná pro zlepšení účinnosti konverze solárních článků. V současné době je účinnost konverze monokrystalických křemíkových solárních článků 14 % -17 %, což může dosáhnout až 24 %. Výrobní proces je vyzrálý a výrobky jsou většinou zaoblené obdélníkové, černé barvy, bez vzorů na povrchu. Jsou široce používány v letectví a high-tech produktech. Výrobní proces monokrystalických křemíkových solárních článků je však složitý, časově náročný, vyžaduje vysokou spotřebu energie a přináší vysoké náklady.

Polykrystalické křemíkové solární články jsou vyrobeny z polykrystalických křemíkových materiálů, které jsou agregáty mnoha monokrystalických částic. Velikost a krystalová orientace každé jednotlivé krystalové částice se navzájem liší. Proto jsou v krystalové struktuře defekty a nečistoty, což má za následek účinnost přeměny sluneční energie asi 13 % až 15 %, která může dosáhnout až 20 %. Výrobky jsou většinou pravoúhlé obdélníky, modré barvy a při bližším zkoumání mají na povrchu vzory připomínající ledové květy. Polykrystalické křemíkové solární články mají méně výrobních procesů, kratší výrobní časy a relativně nižší výrobní náklady ve srovnání s monokrystalickými křemíkovými produkty, takže mají také důležité postavení na trhu.

Amorfní křemíkové solární články, krystalické křemíkové solární články, to je ono. Máte solární články, které nevyžadují krystalický křemík? Tento typ solárního článku se nazývá amorfní křemíkový solární článek. Amorfní křemíkové solární články jsou vyráběny za použití velmi tenkého amorfního křemíkového filmu (asi 1 mm tlustého), který spotřebovává velmi málo křemíkového materiálu. Křemíkové polovodičové tenké vrstvy lze přímo nanášet na velké skleněné desky. Proces a zařízení pro přípravu amorfního křemíku jsou jednoduché, s krátkou dobou výroby a nízkou spotřebou energie, takže jsou vhodné pro hromadnou výrobu. Nicméně na rozdíl od toho je účinnost konverze amorfních křemíkových solárních článků pouze 5 % -8 %, dosahující až 13 %, s mírně špatnou stabilitou a zjevnými nedostatky.