Kokios yra skirtingos saulės kolektorių medžiagos

Kalbant apie saulės baterijas, visi yra su jomis susipažinę. Bet jei norite atskirti saulės kolektorių medžiagas, tie, kurie nėra susipažinę su fotoelektros pramone, nebūtinai nežino, nes vis dar yra didelių skirtumų tarp skirtingų medžiagų. Štai mokslo populiarinimas, padėsiantis kiekvienam greičiau suprasti saulės baterijų medžiagas ir skirtumus.

Prieš aptardamas skirtumus, pirmiausia paaiškinsiu silicio, kaip žaliavos, morfologiją. Silicis turi dviejų tipų alotropus: kristalinį ir amorfinį. Kristalinis silicis dar skirstomas į monokristalinį silicį ir polikristalinį silicį. Skirtumas tarp monokristalinio silicio ir polikristalinio silicio daugiausia priklauso nuo susidariusios struktūros. Kai išlydytas elementinis silicis kietėja, silicio atomai išsidėsto deimantinės gardelės pavidalu, sudarydami daugybę kristalų branduolių. Jei iš šių kristalų branduolių išauga tos pačios kristalinės plokštumos orientacijos grūdeliai (ty kiekvienas grūdelis turi vienodą kristalo plokštumą, o šie grūdeliai yra lygiagretūs ir sujungti), susidaro monokristalinis silicis. Jei šie kristalų branduoliai išauga į skirtingų kristalų orientacijų grūdelius, susidaro polikristalinis silicis, turintis daug priemaišų ir struktūrinių defektų.

Todėl iš esmės monokristalinis silicis ir polikristalinis silicis iš esmės yra ta pati medžiaga, kurios abi turi deimantinę gardelę, kietus ir trapius kristalus, metalinį blizgesį ir gali laiduoti elektrą, tačiau jų laidumas yra mažesnis nei metalų ir didėja didėjant temperatūrai. Jie turi puslaidininkines savybes ir yra puslaidininkinės medžiagos. Tačiau dėl kristalų struktūros ir priemaišų kiekio skirtumų kristalų tekstūra skiriasi. Dėl to skiriasi ir šviesos bei srovės laidumo lūžio rodiklis. Toliau pažvelkime į konkrečias funkcijas.

Monokristalinio silicio saulės elementai gaminami iš monokristalinio silicio plokštelių. Monokristalinio silicio medžiagose silicio atomai yra tvarkingai periodiškai išsidėstę erdvėje, demonstruodami ilgalaikę tvarką. Ši tvarka yra naudinga gerinant saulės elementų konversijos efektyvumą. Šiuo metu monokristalinio silicio saulės elementų konversijos efektyvumas yra 14 % -17 %, o tai gali siekti iki 24 %. Gamybos procesas yra brandus, o gaminiai dažniausiai yra suapvalinti stačiakampiai, juodos spalvos, be raštų ant paviršiaus. Jie plačiai naudojami kosmoso ir aukštųjų technologijų gaminiuose. Tačiau monokristalinio silicio saulės elementų gamybos procesas yra sudėtingas, daug laiko reikalaujantis, reikalaujantis daug energijos sąnaudų ir didelių sąnaudų.

Polikristalinio silicio saulės elementai yra pagaminti iš polikristalinio silicio medžiagų, kurios yra daugelio monokristalinių dalelių agregatai. Kiekvienos atskiro kristalo dalelės dydis ir kristalų orientacija skiriasi viena nuo kitos. Todėl kristalų struktūroje yra defektų ir priemaišų, todėl saulės energijos konversijos efektyvumas yra apie 13–15%, o tai gali siekti iki 20%. Produktai dažniausiai yra stačiakampiai stačiakampiai, mėlynos spalvos, o atidžiau apžiūrėjus jų paviršiuje yra tarsi ledo gėlės raštai. Polikristalinio silicio saulės baterijos turi mažiau gamybos procesų, trumpesnis gamybos laikas ir santykinai mažesnės gamybos sąnaudos, palyginti su monokristalinio silicio gaminiais, todėl jie taip pat užima svarbią vietą rinkoje.

Amorfiniai silicio saulės elementai, kristalinio silicio saulės elementai, tai viskas. Ar turite saulės elementų, kuriems nereikia kristalinio silicio? Šis saulės elementų tipas vadinamas amorfiniu silicio saulės elementu. Amorfinio silicio saulės elementai gaminami naudojant labai ploną amorfinio silicio plėvelę (apie 1 mm storio), kuriai sunaudojama labai mažai silicio medžiagos. Silicio puslaidininkinės plonos plėvelės gali būti tiesiogiai dedamos ant didelių stiklo plokščių. Amorfinio silicio paruošimo procesas ir įranga yra paprasti, jų gamybos laikas trumpas ir energijos sąnaudos yra mažos, todėl tinka masinei gamybai. Tačiau, priešingai, amorfinių silicio saulės elementų konversijos efektyvumas yra tik 5% -8%, pasiekiantis net 13%, o stabilumas yra šiek tiek prastas ir akivaizdūs trūkumai.