Panourile solare au început să producă în 1954. Mai întâi a fost celulele fotovoltaice bazate pe semiconductori de siliciu. Mult mai târziu, a fost dezvoltat tehnologia de a produce celule solare amorfe. Panourile solare nu sunt fabricate în întregime și asamblate din elemente individuale care transformă lumina în electricitate.
baterie solară de mici dimensiuni moderne
Un singur convertor fotoelectric este realizat dintr-un metal de siliciu semiconductor cel mai înalt grad de purificare. Cel mai adesea, în procesul de curățare siliciu cristalin sub forma unui cilindru cu diametrul de câteva zeci de milimetri.
Discurile cilindru tăiate cu o grosime de un milimetru.
Dopați discurilor de siliciu prin aplicarea pe suprafața lor de impurități diverse, atât metalic și nemetalic. În placheta de siliciu sunt formate zone cu diferite grade de electroni de saturație, cu n-conductivitate (e) și „găuri“ cu p-conductivitate.
„Hole“ - este metalul din impuritățile de dozare îndepărtate și o parte a electronilor au primit p-conductivitate, adică pozitiv, iar metalul cu un exces de electroni are n-conductivitatea, adică negative sau e-mail.
Structura celulelor solare cu siliciu
Combinația de impurități, compoziția, ordinea de aplicare și mn.dr. grosime în grosimea plăcii se obține p-n pasaje sau heterojonctiunilor. Ca rezultat al acestor procese este capacitatea plachetelor obținute prin lumina iradiind pentru a da un curent electric. Din moment ce au fost create celule fotovoltaice (celule solare).
Până la sfârșitul primului deceniu al eficienței de siliciu celule solare producția industrială din secolul 21, conform producătorului, acesta a atins valoarea de 28-30%. Această valoare este semnificativ redusă (până la 20-22%) de încălzire de lumina solară, fără de care este imposibil de făcut.
Unele dintre dezavantajele celulelor de siliciu
Silicon puritate semiconductoare din metal - materialul este foarte scump, deoarece în fabricarea ea trece printr-o multitudine de etape de purificare.
La tăierea unui singur cristal de o mare parte a materialului merge în așchii - grosimea plăcii de circa 0,25 - de 0,4 mm.
După iradiere incident de lumină pe un element FEP din energie este transformată în energie electrică nu este plin:
- o parte este reflectată înapoi de la suprafață;
- porțiune trece „prin“ fără absorbție și conversie;
- parte provoacă vibrații termice ale rețelei cristaline;
- este cheltuit pe recombinarea (distrugerea reciprocă a „găuri“ și electroni pentru a produce căldură) foto-perechi în stratul de suprafață, etc.
Aceste fenomene reduc eficiența siliciu cristalin FEP până la 12-15%, uneori până la 22-25%.
Producerea de celule solare de siliciu amorf
Materia primă pentru producerea substratului sunt din materiale diferite:
- metal, oțel inoxidabil de multe ori;
- filme polimerice cu compoziții diferite;
- ștampile speciale ceramice;
- sticlă de înaltă puritate;
- safir cristal artificial etc.
Materia primă pentru stratul principal al amorf PEC este un silan - silan. Formula sa chimică SiH4. Siliciul este tratat cu hidrogen pentru a da un compus de tip (a-Si: H) sau siliciu hidrogenat.
Pentru aplicarea siliciu amorf pe un substrat într-un silan o cameră închisă este expusă la o descărcare electrică strălucire. Se evaporă, și o pereche de siliciu depus pe substrat. Grosimea stratului de aproximativ 1 micron sau mai puțin. Temperatura de depunere de aproximativ 250 - 400 ° C, astfel încât substratul poate selecta diferite materiale de cost scăzut.
Panou solar flexibil
Producerea de deșeuri libere, astfel încât costul de producție este relativ scăzut.
procesul de pulverizare permite suprafață considerabil mai mare FEP decât discurile de siliciu în zeci de milimetri în diametru. Module realizate în conformitate cu această tehnologie poate avea o suprafață de până la câțiva metri pătrați.
Hydrogenation proprietăți semiconductoare siliciu permite obținerea în filme subțiri cu o grosime de 1 um, ceea ce contribuie la creșterea de 15 - 20 de ori absorbția optică a acestui raport material de siliciu.
Celula solară folosind siliciu amorf pe substrat de sticlă
Celulele solare flexibile pe baza de siliciu amorf
Mai ales de celule solare cu peliculă subțire
Celulele solare din siliciu amorf, pentru utilizare nu necesită iradiere directă a fluxului luminii solare. Ei au suficientă lumină ambientală, cum ar fi lumina soarelui, nori închis. Ca rezultat, aceste baterii produc în cursul anului cu 10 - 15% mai multă energie decât bateria tradiționale de siliciu. Ei lucrează cu aerul prăfuit sau saturat cu aerosoli.
elemente de consum redus de energie utilizate început la sfârșitul secolului trecut, în calculatoare, ceasuri electronice, în aparatele de radio portabile, etc.
Pentru a crea un strat subțire de material semiconductor pentru panourile solare aveți nevoie de o sută de ori mai mică și reduce, de asemenea, prețul final.
Folosind puterea de panouri solare de mare putere, pentru a reduce dependența de companiile de energie, și în prezența unor legi de stat privind energia alternativă - chiar și câștigând hrănirea în exces de energie putere comercială.