Сонячні елементи — це напівпровідникові пристрої, які безпосередньо перетворюють сонячне випромінювання в електричну енергію на основі фотоелектричного ефекту напівпровідників.Зараз комерціалізовані сонячні елементи в основному включають наступні типи: монокристалічні кремнієві сонячні елементи, полікристалічні кремнієві сонячні елементи, аморфні кремнієві сонячні елементи, а в даний час елементи з телуриду кадмію, елементи з селеніду міді-індію, елементи, чутливі до нанооксиду титану, полікристалічні кремнієві тонкоплівкові сонячні елементи. і органічні сонячні батареї тощо. Кристалічні кремнієві (монокристалічні, полікристалічні) сонячні батареї вимагають кремнієвої сировини високої чистоти, яка зазвичай потребує чистоти щонайменше %, тобто максимум 2 атоми домішок можуть існувати в 10 мільйонах кремнію атомів.Кремнієвий матеріал виготовляється з діоксиду кремнію (SiO2, також відомого як пісок) як сировини, яку можна розплавити та видалити домішки для отримання грубого кремнію.Від діоксиду кремнію до сонячних елементів, це включає в себе кілька виробничих процесів і процесів, які, як правило, приблизно поділяються на: діоксид кремнію -> кремній металургійного сорту -> трихлорсилан високої чистоти -> полікремній високої чистоти -> монокристалічний кремнієвий стрижень або полікристалічний кремній злиток 1 > кремнієва пластина 1 > сонячний елемент.
Монокристалічні кремнієві сонячні батареї в основному виготовлені з монокристалічного кремнію.У порівнянні з іншими типами сонячних елементів монокристалічні кремнієві елементи мають найвищу ефективність перетворення.Спочатку монокристалічні кремнієві сонячні батареї займали більшу частину ринку, а після 1998 року вони відступили до полікристалічного кремнію та зайняли друге місце на ринку.Через дефіцит полікремнієвої сировини в останні роки, після 2004 року, частка ринку монокристалічного кремнію дещо зросла, і зараз більшість акумуляторів, які можна побачити на ринку, є монокристалічним кремнієм.Кристал кремнію монокристалічних кремнієвих сонячних елементів дуже досконалий, а його оптичні, електричні та механічні властивості дуже однорідні.Колір комірок переважно чорний або темний, що особливо підходить для нарізання на дрібні шматочки для виготовлення дрібних споживчих товарів.Ефективність перетворення, досягнута в лабораторії комірок з монокристалічного кремнію
Це є %.Ефективність перетворення звичайної комерціалізації становить 10%-18%.Завдяки процесу виробництва монокристалічних кремнієвих сонячних елементів, як правило, напівфабрикати кремнієвих злитків мають циліндричну форму, а потім проходять через нарізання->очищення->дифузійний з'єднання->видалення заднього електрода->виготовлення електродів->роз’їдання периферії- >зниження випаровування.Світловідбиваючу плівку та інші промислові сердечники виготовляють у готову продукцію.Як правило, чотири кути монокристалічних кремнієвих сонячних елементів закруглені.Товщина сонячних елементів з монокристалічного кремнію зазвичай становить 200-350 мкм.Поточна тенденція виробництва полягає в тому, щоб розвиватися в бік надтонких і високоефективних.Німецькі виробники сонячних батарей підтвердили, що монокристалічний кремній товщиною 40 мкм може досягти 20% ефективності перетворення.Під час виробництва полікристалічних кремнієвих сонячних елементів кремній високої чистоти як сировина не очищається в монокристали, а розплавляється та відливається у квадратні кремнієві злитки, а потім обробляється на тонкі пластини та подібно до монокристалічного кремнію.Полікристалічний кремній легко визначити по його поверхні.Кремнієва пластина складається з великої кількості кристалічних областей різного розміру (поверхня кристалічна).
Орієнтована група зерен легко перешкоджає фотоелектричному перетворенню на межі розділу зерен, тому ефективність перетворення полікремнію є відносно низькою.У той же час постійність оптичних, електричних і механічних властивостей полікремнію не така хороша, як монокристалічних кремнієвих сонячних елементів.Найвищий ККД полікристалічної кремнієвої сонячної лабораторії становить %, а комерційної — зазвичай 10-16 %.Полікристалічна кремнієва сонячна батарея — це квадратний шматок, який має найвищий рівень заповнення при виготовленні сонячних модулів, і вироби відносно красиві.Товщина полікристалічних кремнієвих сонячних елементів зазвичай становить 220-300 мкМ, і деякі виробники виробляють сонячні елементи товщиною 180 мкМ, і вони вдосконалюються до тонкості для економії дорогих кремнієвих матеріалів.Полікристалічні пластини являють собою прямокутні квадрати або прямокутники, а чотири кути одиночних пластин скошені близько до кола.
Той, що має отвір у формі грошей посередині шматка, є монокристалом, який можна побачити з першого погляду
Час публікації: 30 грудня 2022 р