Güneş pili türleri: monokristal, polikristal, ince film

Geleneksel güç kaynağının imkansız veya pratik olmadığı ve herhangi bir nedenle bir rüzgar türbini kurulumunun uygun olmadığı gezegenin güneşli bölgelerinde güneş panelleri (piller) kullanılabilir. Yüksek güçlü güneş paneli setleri özel evlerin çatılarına, bahçelere, gemilere, fenerlere kurulur. Taşınabilir güneş pilleri, seyahat ederken aletleri ve pilleri şarj etmek, telsizlere güç sağlamak için kullanılır.

Güneş panelleri güvenilirdir, hareketli parçaları yoktur, rüzgar türbinleri gibi mekanik aşınmaya maruz kalmazlar, bu nedenle çok dayanıklıdırlar ve sahibine onlarca yıl güvenle hizmet edebilirler. Güneş panellerinin ne olduğuna, ana çeşitlerine bakalım.

Monokristal güneş pilleri

Monokristal güneş panelleri geleneksel siyah veya koyu mavi tonlara sahiptir. Bu paneller alüminyum çerçeve ile çerçevelenmiş ve darbeye dayanıklı cam ile kaplanmıştır.

Monokristal güneş pilleri yalnızca saf silikondan yapılır.Saf bir silikon eriyiği, bir tohumla temas ettiğinde yavaşça katılaşır, böylece yaklaşık 20 cm çapında ve 2 metre uzunluğa kadar silindirik bir silikon tek kristal dökümü üretir.

Ortaya çıkan saf silikon külçe, her biri yaklaşık 300 um kalınlığında plakalar halinde kesilir. Bu tür elementlerin verimliliği% 19'a ulaşır, çünkü bu çoklu yapıda atomlar, elektronlara buna karşılık gelen daha yüksek bir hareketlilik sağlayacak şekilde düzenlenir ve onlardan gelen piller daha yüksek bir enerji verimliliği gösterir.

Plakalar ızgara şeklinde metal elektrotlarla donatılmıştır. Genellikle, monokristal pillerin tek tek hücreleri köşeleri kesik kareler şeklindedir.

Bu elementler oldukça verimlidir, endüstriyel tasarımlar %16 civarında gerçek verimlilik gösterir, bu nedenle bu türdeki elementler 1 watt başına polikristalin olanlardan daha pahalıdır. Hizmet ömürleri çok uzundur, 50 yıla ulaşabilir.

Polikristalin güneş pilleri

Parlak mavi polikristal güneş pilleri, monokristalden çok daha ucuzdur. Onlar için elementler tek bir silikon kristalinden yapılmaz, bu nedenle silikon atomları burada rastgele düzenlenir.

Şimdi bir polikristal panelin ortalama verimliliği %13-15 aralığındadır. Bununla birlikte, geniş kullanılabilirliği nedeniyle, güneş enerjisine olabildiğince ucuza erişmek isteyen tüketiciler arasında bu tür piller çok yaygındır.

Polikristal elementlerin en büyük dezavantajı, taşıma sırasında aşırı kırılganlık sergilemeleridir. Maksimum hizmet ömürleri 25 yıldır.Polikristal elementlerin endüstriyel üretim süreci zamanla gelişiyor, bu nedenle gelecekte verimlilik açısından monokristal elementleri yakalayacaklarına dair umut var.

İnce film güneş pilleri

İnce film güneş pilleri üretimi monokristal ve polikristal silikondan daha ucuzdur. Bunlar, küçük katlanabilir güneş pilleri biçiminde aletler için şarj cihazlarının imalatında halihazırda kullanılan polimer filmler, amorf silikon, alüminyum, kadmiyum tellür ve diğer yarı iletkenlere dayanmaktadır.

Bu tip piller aynı güçte kristal pillere göre 2,5 kat daha fazla alan kaplar ancak bulutlu havalarda dağınık ışık ile bulutlu havalarda dahi çalışabilmekte ve piller sadece binanın çatısına değil üzerine dahi konulabilmektedir. onun duvarları. Bu nedenle, nispeten büyük güneş enerjisi santrallerinin yapımında, yerleştirilmeleri için gerekli alan olduğunda ince film pillerin kullanılması haklı çıkar.

Günümüzde, genel şebekeye elektrik sağlayan şebekeye bağlı eviricilerle endüstriyel ölçekte çalışan sistemlerde özellikle popüler olan ince film panellerdir. Bu sistemler, normal monokristal ve polikristal pillerle kullanılan geleneksel ev sistemlerinden farklı olarak bir yüksek voltaj kontrolörü ve özel bir invertör gerektirir.

Amorf silikondan üretilen ince film güneş pilleri ortalama %7 verime sahip olmasına rağmen üretim maliyetleri açısından tüm güneş panelleri arasında en ucuz olanıdır. Kadmiyum tellüridin ortalama verimi %11'dir ve amorf silikon pillerden biraz daha pahalıdır.Bakır, indiyum, galyum ve selenyum bazlı güneş pilleri en verimli ince film pillerdir, verimlilikleri %15'e ulaşır.

Ayrıca bakınız:Güneş pilleri ve modüllerinin verimliliği