Quyosh panellarining turli materiallari nima

Quyosh panellari haqida gap ketganda, hamma ular bilan tanish. Ammo quyosh panellarining materiallarini ajratib olishni istasangiz, fotovoltaik sanoat bilan tanish bo'lmaganlar, albatta, bexabar bo'lishlari mumkin emas, chunki turli materiallar o'rtasida hali ham sezilarli farqlar mavjud. Bu erda hammaga quyosh panellarining materiallari va farqlarini tezroq tushunishga yordam beradigan ilm-fanni ommalashtirish.

Farqlarni muhokama qilishdan oldin, avval kremniyning xom ashyo sifatida morfologiyasini tushuntirib beraman. Kremniy ikki xil allotroplarga ega: kristall va amorf. Kristalli kremniy yana monokristalli kremniy va polikristal kremniyga bo'linadi. Monokristalli kremniy va polikristalli kremniy o'rtasidagi farq asosan hosil bo'lgan tuzilishga bog'liq. Erigan elementar kremniy qotib qolganda, kremniy atomlari olmos panjarasi shaklida joylashib, ko'plab kristall yadrolarni hosil qiladi. Agar bu kristall yadrolar bir xil kristall tekislik orientatsiyasiga ega bo'lgan donalarga aylansa (ya'ni, har bir dona bir xil kristall tekislikka ega va bu donalar parallel va birlashgan bo'lsa), monokristalli kremniy hosil bo'ladi. Agar bu kristall yadrolar turli xil kristall yo'nalishli donalarga aylansa, polikristalli kremniy hosil bo'ladi, unda juda ko'p aralashmalar va strukturaviy nuqsonlar mavjud.

Shuning uchun, mohiyatan monokristalli kremniy va polikristal kremniy asosan bir xil material bo'lib, ularning ikkalasi ham olmos panjarasi, qattiq va mo'rt kristallari, metall yorqinligi va elektr tokini o'tkaza oladi, lekin ularning o'tkazuvchanligi metallarga qaraganda past va harorat ortib boradi. Ular yarim o'tkazgich xususiyatlarga ega va yarim o'tkazgich materiallardir. Biroq, kristal tuzilishi va nopoklik tarkibidagi farqlar tufayli kristall to'qimalari boshqacha. Yorug'likning sindirish ko'rsatkichi va oqim o'tkazuvchanligi ham natijada farqlanadi. Keling, quyida o'ziga xos xususiyatlarni ko'rib chiqaylik.

Monokristalli silikon quyosh xujayralari monokristalli kremniy gofretlardan ishlab chiqariladi. Monokristalli kremniy materiallarida kremniy atomlari kosmosda tartibli davriy tarzda joylashtirilgan va uzoq masofali tartibni namoyish etadi. Ushbu tartiblilik quyosh batareyalarining konversiya samaradorligini oshirish uchun foydalidir. Hozirgi vaqtda monokristalli kremniy quyosh batareyalarining konversiya samaradorligi 14% -17% ni tashkil etadi, bu esa 24% gacha yetishi mumkin. Ishlab chiqarish jarayoni etuk bo'lib, mahsulotlar asosan yumaloq to'rtburchaklar, qora rangda, yuzasida naqshsiz. Ular aerokosmik va yuqori texnologiyali mahsulotlarda keng qo'llaniladi. Biroq, monokristalli kremniy quyosh batareyalarini ishlab chiqarish jarayoni murakkab, ko'p vaqt talab qiladi, yuqori energiya sarfini talab qiladi va yuqori xarajatlarni talab qiladi.

Polikristalli kremniy quyosh xujayralari ko'plab monokristalli zarralarning agregatlari bo'lgan polikristalli kremniy materiallaridan tayyorlanadi. Har bir kristall zarrachaning o'lchami va kristall yo'nalishi bir-biridan farq qiladi. Shuning uchun kristall strukturasida nuqsonlar va iflosliklar mavjud bo'lib, natijada quyosh energiyasini aylantirish samaradorligi taxminan 13% dan 15% gacha, bu esa 20% gacha yetishi mumkin. Mahsulotlar asosan to'g'ri burchakli to'rtburchaklar, ko'k rangga ega va yaqinroq tekshirilganda yuzasida muz guliga o'xshash naqshlar mavjud. Polikristalli kremniyli quyosh xujayralari monokristalli kremniy mahsulotlariga nisbatan kamroq ishlab chiqarish jarayonlari, qisqa ishlab chiqarish vaqtlari va nisbatan past ishlab chiqarish xarajatlariga ega, shuning uchun ular bozorda ham muhim mavqega ega.

Amorf kremniyli quyosh xujayralari, kristall kremniyli quyosh xujayralari, tamom. Sizda kristalli kremniyni talab qilmaydigan quyosh xujayralari bormi? Ushbu turdagi quyosh batareyasi amorf kremniy quyosh xujayrasi deb ataladi. Amorf kremniyli quyosh xujayralari juda nozik amorf kremniy plyonkasi (qalinligi taxminan 1 mm) yordamida ishlab chiqariladi, bu juda kam silikon materialni iste'mol qiladi. Silikon yarimo'tkazgichli yupqa plyonkalar to'g'ridan-to'g'ri katta shisha plitalarga yotqizilishi mumkin. Amorf kremniyni tayyorlash jarayoni va uskunalari oddiy, qisqa ishlab chiqarish vaqti va kam energiya iste'moli bilan uni ommaviy ishlab chiqarishga yaroqli qiladi. Biroq, aksincha, amorf kremniy quyosh xujayralarining konversiya samaradorligi atigi 5% -8% ni tashkil etadi, bu 13% ga etadi, barqarorligi biroz past va aniq kamchiliklarga ega.