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Panels Photovoltaische Solarenergie

Welche Arten von Photovoltaikzellen gibt es?

Die Haupttypen von Photovoltaikzellen sind die folgenden:

Welche Arten von Photovoltaikzellen gibt es?
  • Monokristalline Siliziumzellen (M-Si). Es besteht aus einem einzelnen Siliziumkristall mit einer sehr gleichmäßigen Struktur. Es garantiert eine überlegene Leistung als andere Technologien, da die Siliziumatome perfekt ausgerichtet sind und somit die Leitfähigkeit erleichtern. 
  • Solarzellen aus polykristallinem Silizium (P-Si). Es besteht aus vielen Siliziumkristallen. Sie sind billiger, haben aber eine geringere Leistung.
  • Dünnschichtzellen. Es wird erhalten, indem mehrere Schichten Photovoltaikmaterial auf einer Basis abgeschieden werden. In Bezug auf die Kristalllinsen ist es einfacher herzustellen, aber es hat eine geringere Leistung.
    • Farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSC) und andere organische Solarzellen.
    • Indisches Kupfergallium und Selen (CIS oder CIGS)
    • Cadmiumtellurid (CdTe)
    • Amorphes Silizium (a-Si) und andere Dünnschichtsilikone (TF-Si)

Die verschiedenen Arten von Lichtschranken hängen von der Art und den Eigenschaften der verwendeten Materialien ab. Der häufigste Typ ist die kristalline Silizium (Si) -Zelle. Dieses Material wird je nach Herstellungsprozess des Siliziumstabs in sehr dünne scheibenförmige Folien geschnitten, monokristallin oder polykristallin.

Die erste kristalline Zelle, die im industriellen Bereich hergestellt wird, ist die von reinem monokristallinem Silizium. Diese Arten von Solarzellen haben eine gute Energieeffizienz, aber höhere Kosten als andere Arten. Aus diesem Grund haben sie derzeit einen moderaten Umsetzungsgrad.

Solarzellen sind für die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektrizität in Form von Gleichstrom verantwortlich. Fotozellen sind ein unverzichtbares Element für diese Art erneuerbarer Energie. Die in Reihe geschalteten Photovoltaikzellen bilden ein Solarpanel. In diesem Fall ein Photovoltaik-Solarpanel.

Was sind die Eigenschaften von Monocrsitalin-Zellen?

Monokristalline Solarzellen haben normalerweise eine quadratische Form mit abgerundeten Ecken. Früher hatten sie eine Kreisform. Dies ist auf den Wachstumsprozess eines monokristallinen Siliziumkristalls zurückzuführen, der eine zylindrische Form aufweist.

Dies sind die herausragendsten Eigenschaften der monokristallinen Zelle:

  • Der Erwärmungsprozess ist langsamer.
  • Sein Herstellungsprozess ist mehr Energiekosten.
  • Es ist effizienter als die anderen Arten von Solarzellen.
  • Der Herstellungsprozess ist länger.

Monokristalline und polykristalline Photovoltaikzellen

Was sind polykristalline Solarzellen?

Bei der Herstellung von polykristallinem Silizium wird Silizium langsam in einer rechteckigen Form erstarren gelassen und ein rechteckiger Feststoff mit vielen Kristallen wird erhalten, was zu polykristallinen Zellen führt.

Leistung

Diese Zelltypen haben eine geringere Leistung als monokristalline Zellen, aber derzeit weisen sie eine starke Implantation auf, da sie geringere wirtschaftliche Kosten als monokristalline Zellen haben.

Was sind Dünnschichtsolarzellen?

Mit weniger Implementierung finden wir Photovoltaik-Module auf dem Markt, die als "Dünnschicht" bezeichnet werden. Diese werden nicht mit einzelnen Zellen hergestellt, sondern in Form kontinuierlicher Banden, in denen eine dünne Schicht aus amorphem Silizium (a-Si) mit einer Dicke von 1 oder 2 Mikrometern auf einem geeigneten Substrat (Glas oder Kunstharze) abgeschieden wird, wodurch a Durchgehende Platte, die keine inneren Verbindungen benötigt.

Der Dickenbereich dieser Schicht ist sehr breit und variiert von einigen Nanometern bis zu einigen zehn Mikrometern.

Ein Merkmal dieser Zellen ist, dass die Photonen, die mit keinem Elektron kollidieren, aufgrund ihrer geringen Dicke durch sie hindurchtreten. Dies ermöglicht es, Platten mit unterschiedlichen überlappenden Schichten zu entwerfen, die als Tandem (zwei Schichten) oder Dreifachübergang (drei Schichten) bezeichnet werden. .

Einer der Reihenschichttypen ist die Zelle mit amorphem Silizium. Zellen mit amorphem Silizium haben eine Ausbeute von ungefähr der Hälfte derjenigen von kristallinen Zellen, und daher werden bei der Herstellung von Dünnschichtzellen andere Arten von Halbleitern verwendet, im Wesentlichen Kupfer und Indiumselenur (CIS). oder Cadmiumtellurid (CdTe).

Welche Arten von Dünnschichtsolarzellen gibt es?

Viele der Photovoltaikmaterialien werden mit unterschiedlichen Abscheidungsmethoden auf einer Vielzahl von Substraten hergestellt. Dünnschichtsolarzellen werden normalerweise nach dem verwendeten Photovoltaikmaterial klassifiziert:

  • Farbstoffsensibilisierte Solarzellen (DSC) und andere organische Solarzellen.
  • Indisches Kupfergallium und Selen (CIS oder CIGS)
  • Cadmiumtellurid (CdTe)
  • Amorphes Silizium (a-Si) und andere Dünnschichtsilikone (TF-Si)

Welche anderen Arten von Technologien gibt es?

SiliziumAls innovative Technologien bei der Herstellung von Photovoltaikzellen werden wir die sogenannten "HIT-Zellen" (Heteroübergang mit intrinsischer Dünnschicht) hervorheben. Dieser Begriff bezieht sich auf eine Technik, die auf der Überlagerung von Halbleiterschichten mit unterschiedlichen "Lücken" wie amorphem Silizium in Kombination mit kristallinen Siliziumzellen oder Cadmiumtellurid usw. basiert.

Dies verbessert die Energieeffizienz von Solarzellen und erweitert das Spektrum der nutzbaren Sonnenstrahlung, da jeder der Halbleiter für einige Bänder im elektromagnetischen Spektrum besonders empfindlich ist.

Wofür sind Solarkonzentrationssysteme?

Eine weitere technologische Innovationslinie, die in den letzten Jahren entwickelt wurde, ist die sogenannte Solarkonzentrationstechnik, mit der die Nutzung erneuerbarer Energien pro Quadratmeter Photovoltaikmodul verbessert werden kann.

Diese Technologie basiert auf der Konzentration der Sonnenstrahlung auf einer kleinen Oberfläche (der Photovoltaikzelle) unter Verwendung eines optischen Konzentrators. Zum Beispiel durch eine Fresnellinse (Lupeneffekt) oder einen Reflektor, wie beispielsweise einen einfachen Spiegel, mit dem eine signifikante Erhöhung der einfallenden Sonnenstrahlung und folglich eine höhere Energieeffizienz des Systems erreicht werden kann. Diese Technik wird auch als Solarofen bezeichnet.

Konzentrationssysteme haben in jedem Fall den Nachteil, dass sie fast ausschließlich direkte Sonneneinstrahlung nutzen. Daher ist es bei den Konzentrationspanels wichtig, präzise Überwachungssysteme zu verwenden.

Derzeit bietet der Markt einige Photovoltaik-Module mit Punkt-Fresnel-Konzentratorsystemen und anderen in dasselbe Panel integrierten Scheiben-Parabol-Konzentratoren an, mit denen die in die Zelle einfallende Strahlung bis zu 500-mal erhöht und damit die Produktion erheblich gesteigert werden kann. Energie pro Einheitszellenfläche.

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Referenzen

Geändert am: 28. März 2020