Hvad er de forskellige materialer i solpaneler

Når det kommer til solpaneler, kender alle dem. Men hvis du vil skelne mellem materialerne i solpaneler, er de, der ikke er fortrolige med solcelleindustrien, ikke nødvendigvis uvidende, da der stadig er betydelige forskelle mellem forskellige materialer. Her er en videnskabspopularisering for at hjælpe alle med at forstå materialerne og forskellene på solpaneler hurtigere.

Før jeg diskuterer forskellene, lad mig først forklare siliciums morfologi som råmateriale. Silicium har to typer allotroper: krystallinsk og amorf. Krystallinsk silicium er yderligere opdelt i monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium. Forskellen mellem monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium afhænger hovedsageligt af den dannede struktur. Når smeltet elementært silicium størkner, arrangeres siliciumatomer i form af diamantgitter, der danner mange krystalkerner. Hvis disse krystalkerner vokser til korn med samme krystalplanorientering (dvs. hvert korn har et ensartet krystalplan, og disse korn er parallelle og kombinerede), dannes monokrystallinsk silicium. Hvis disse krystalkerner vokser til korn med forskellige krystalorienteringer, dannes polykrystallinsk silicium, der indeholder en masse urenheder og strukturelle defekter.

Derfor er monokrystallinsk silicium og polykrystallinsk silicium grundlæggende det samme materiale, som begge har diamantgitter, hårde og sprøde krystaller, metallisk glans og kan lede elektricitet, men deres ledningsevne er lavere end metallers og stiger med temperaturen. De har halvlederegenskaber og er halvledermaterialer. Men på grund af forskelle i krystalstruktur og urenhedsindhold er krystalteksturen anderledes. Brydningsindekset for lys og strømledning adskiller sig også som et resultat. Lad os tage et kig på de specifikke funktioner nedenfor.

Monokrystallinske silicium solceller er fremstillet af monokrystallinske silicium wafers. I monokrystallinske siliciummaterialer er siliciumatomer arrangeret på en ordnet periodisk måde i rummet, der udviser lang rækkefølge. Denne orden er gavnlig for at forbedre konverteringseffektiviteten af ​​solceller. I øjeblikket er konverteringseffektiviteten af ​​monokrystallinske siliciumsolceller 14 % -17 %, hvilket kan nå op til 24 %. Produktionsprocessen er moden, og produkterne er for det meste afrundede rektangulære, sorte i farven, uden mønstre på overfladen. De er meget udbredt i rumfart og højteknologiske produkter. Fremstillingsprocessen af ​​monokrystallinske siliciumsolceller er dog kompleks, tidskrævende, kræver et højt energiforbrug og medfører høje omkostninger.

Polykrystallinske siliciumsolceller er lavet af polykrystallinske siliciummaterialer, som er aggregater af mange enkeltkrystalpartikler. Størrelsen og krystalorienteringen af ​​hver enkelt krystalpartikel er forskellig fra hinanden. Derfor er der defekter og urenheder i krystalstrukturen, hvilket resulterer i en solenergikonverteringseffektivitet på omkring 13% til 15%, som kan nå op til 20%. Produkterne er for det meste retvinklede rektangler, blå i farven og har isblomstlignende mønstre på overfladen ved nærmere eftersyn. Polykrystallinske siliciumsolceller har færre produktionsprocesser, kortere produktionstider og relativt lavere fremstillingsomkostninger sammenlignet med monokrystallinske siliciumprodukter, så de har også en vigtig position på markedet.

Amorfe silicium solceller, krystallinske silicium solceller, det er det. Har du solceller, der ikke kræver krystallinsk silicium? Denne type solcelle kaldes amorf silicium solcelle. Amorfe siliciumsolceller fremstilles ved hjælp af en meget tynd amorf siliciumfilm (ca. 1 mm tyk), som forbruger meget lidt siliciummateriale. Silicium halvleder tynde film kan afsættes direkte på store glasplader. Processen og udstyret til fremstilling af amorft silicium er enkel, med kort fremstillingstid og lavt energiforbrug, hvilket gør det velegnet til masseproduktion. I modsætning hertil er konverteringseffektiviteten af ​​amorfe siliciumsolceller kun 5 % -8 %, og når så højt som 13 %, med lidt dårlig stabilitet og åbenlyse ulemper.