Какви са различните материали на слънчевите панели

Когато става въпрос за слънчеви панели, всеки е запознат с тях. Но ако искате да разграничите материалите на слънчевите панели, тези, които не са запознати с фотоволтаичната индустрия, не е задължително да не знаят, тъй като все още има значителни разлики между различните материали. Ето една научна популяризация, която да помогне на всеки да разбере по-бързо материалите и разликите на слънчевите панели.

Преди да обсъдим разликите, нека първо обясня морфологията на силиция като суровина. Силицият има два вида алотропи: кристален и аморфен. Кристалният силиций се разделя допълнително на монокристален силиций и поликристален силиций. Разликата между монокристален силиций и поликристален силиций зависи главно от образуваната структура. Когато разтопеният елементарен силиций се втвърди, силициевите атоми се подреждат под формата на диамантена решетка, образувайки множество кристални ядра. Ако тези кристални ядра растат в зърна с еднаква ориентация на кристалната равнина (т.е. всяко зърно има еднаква кристална равнина и тези зърна са успоредни и комбинирани), се образува монокристален силиций. Ако тези кристални ядра растат в зърна с различна кристална ориентация, се образува поликристален силиций, съдържащ много примеси и структурни дефекти.

Следователно по същество монокристалният силиций и поликристалният силиций са основно един и същ материал, като и двата имат диамантена решетка, твърди и крехки кристали, метален блясък и могат да провеждат електричество, но тяхната проводимост е по-ниска от тази на металите и се увеличава с температурата. Те имат полупроводникови свойства и са полупроводникови материали. Въпреки това, поради разликите в кристалната структура и съдържанието на примеси, кристалната текстура е различна. Коефициентът на пречупване на светлината и проводимостта на тока също се различават в резултат на това. Нека да разгледаме конкретните функции по-долу.

Монокристалните силициеви соларни клетки се произвеждат от монокристални силициеви пластини. В монокристалните силициеви материали, силициевите атоми са подредени по подреден периодичен начин в пространството, показвайки подреждане на далечни разстояния. Тази подреденост е от полза за подобряване на ефективността на преобразуване на слънчевите клетки. Понастоящем ефективността на преобразуване на монокристални силициеви слънчеви клетки е 14% -17%, което може да достигне до 24%. Производственият процес е зрял, като продуктите са предимно заоблени правоъгълни, черни на цвят, без шарки по повърхността. Те се използват широко в аерокосмическите и високотехнологични продукти. Производственият процес на монокристални силициеви слънчеви клетки обаче е сложен, отнема време, изисква висока консумация на енергия и води до високи разходи.

Поликристалните силициеви слънчеви клетки са направени от поликристални силициеви материали, които са агрегати от много монокристални частици. Размерът и кристалната ориентация на всяка единична кристална частица са различни една от друга. Следователно има дефекти и примеси в кристалната структура, което води до ефективност на преобразуване на слънчевата енергия от около 13% до 15%, която може да достигне до 20%. Продуктите са предимно правоъгълни правоъгълници, сини на цвят и имат шарки като ледено цвете на повърхността при по-внимателно разглеждане. Поликристалните силициеви слънчеви клетки имат по-малко производствени процеси, по-кратко време за производство и относително по-ниски производствени разходи в сравнение с монокристалните силициеви продукти, така че те също имат важна позиция на пазара.

Слънчеви клетки от аморфен силиций, слънчеви клетки от кристален силиций, това е всичко. Имате ли слънчеви клетки, които не изискват кристален силиций? Този тип слънчева клетка се нарича слънчева клетка от аморфен силиций. Аморфните силициеви слънчеви клетки се произвеждат с помощта на много тънък аморфен силициев филм (с дебелина около 1 mm), който консумира много малко силициев материал. Силициевите полупроводникови тънки филми могат да бъдат директно отложени върху големи стъклени плочи. Процесът и оборудването за получаване на аморфен силиций са прости, с кратко време за производство и ниска консумация на енергия, което го прави подходящ за масово производство. Въпреки това, за разлика от това, ефективността на преобразуване на слънчевите клетки от аморфен силиций е само 5% -8%, достигайки до 13%, с леко слаба стабилност и очевидни недостатъци.