Panels Photovoltaische Solarenergie

Arten von photovoltaischen Zellen

Arten von photovoltaischen Zellen

Die photovoltaischen Zellen sind verantwortlich für die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie in Form von Gleichstrom. Fotozellen sind ein unverzichtbares Element für diese Art von erneuerbarer Energie.

Es gibt verschiedene Arten von Photozellen, abhängig von der Art und den Eigenschaften der verwendeten Materialien. Der gebräuchlichste Typ ist die kristalline Siliziumzelle (Si). Dieses Material wird in sehr dünne scheibenförmige, monokristalline oder polykristalline Platten geschnitten, abhängig vom Herstellungsprozess des Siliziumstabs.

Die erste kristalline Zelle, die im industriellen Bereich hergestellt wurde, ist die aus reinem monokristallinem Silizium. Diese Arten von Solarzellen haben eine gute Energieeffizienz, aber sie kosten mehr als andere Arten. Aus diesem Grund haben sie derzeit eine moderate Implementierungsebene.

Der Satz von in Reihe geschalteten Photovoltaikzellen bildet ein Solarpanel. In diesem Fall ein Photovoltaik-Solarpanel.

Monokristalline und polykristalline Solarzellen

Monokristalline Solarzellen haben normalerweise eine quadratische Form mit abgerundeten Ecken. Früher hatten sie eine runde Form. Dies liegt an dem Wachstumsprozess des monokristallinen Siliziumkristalls, der eine zylindrische Form hat.

Monokristalline und polykristalline Photovoltaikzellen

Beim Herstellungsprozess von polykristallinem Silizium wird das Silizium langsam in einer rechteckigen Form erstarren gelassen und ein rechteckiger Feststoff mit vielen Kristallen wird erhalten, was zu den polykristallinen Zellen führt. Diese Art von Zellen haben eine geringere Ausbeute als monokristalline Zellen, haben aber derzeit eine starke Implantation, da sie geringere wirtschaftliche Kosten haben als monokristalline Zellen.

Mit weniger Implementierung, finden wir auf dem Markt Photovoltaik-Panels namens "dünne Schicht". Diese werden nicht mit einzelnen Zellen hergestellt, sondern in Form von kontinuierlichen Bändern, in denen eine dünne Schicht aus amorphem Silizium (a-Si), 1 oder 2 Mikrometer dick, auf einem geeigneten Substrat (Glas oder Kunstharzen) abgeschieden wird kontinuierliches Panel, das keine inneren Verbindungen benötigt.

Eine Eigenschaft dieser Zellen ist, dass Photonen, die nicht mit irgendeinem Elektron kollidieren, aufgrund ihrer geringen Dicke durch sie hindurchgehen, was es ermöglicht, Platten mit verschiedenen Schichten übereinander zu legen, die als Tandem (zwei Schichten) oder Dreifachverbindungsschichten (drei Schichten) bezeichnet werden. ).

Zellen, die mit amorphem Silizium haben eine Ausbeute von etwa der Hälfte der kristallinen Zellen und bei der Herstellung von Dünnschichtzellen Daher beginnen sie andere Arten von Halbleitern zu verwenden, selenur wesentlichen Kupfer-Indium (CIS ) oder Cadmiumtellurid (CdTe).

Silizium Als innovative Technologien bei der Herstellung von photovoltaischen Zellen werden wir die sogenannten "HIT-Zellen" (Heterojunction mit intrinsischer dünner Schicht) hervorheben. Dieser Ausdruck bezieht sich auf eine Technik, die auf der Überlagerung von Halbleiterschichten unterschiedlicher "Lücke" basiert, wie beispielsweise amorphes Silizium kombiniert mit kristallinen Siliziumzellen oder Cadmiumtellur usw.

Dies verbessert die Energieeffizienz von Solarzellen und erweitert das nutzbare Solarstrahlungsspektrum, da jeder der Halbleiter für einige der Bänder des elektromagnetischen Spektrums besonders empfindlich ist.

Solarkonzentrationssysteme

Eine weitere technologische Innovation, die in den letzten Jahren entwickelt wurde, ist die sogenannte Solarkonzentrationstechnik.

Diese Technologie basiert auf der Konzentration von Sonnenstrahlung auf einer kleinen Oberfläche (der photovoltaischen Zelle) mittels eines optischen Konzentrators. Beispielsweise durch eine Fresnel-Linse (Lupeneffekt) oder einen Reflektor, beispielsweise einen einfachen Spiegel, mit dem eine deutliche Steigerung der einfallenden Sonnenstrahlung erreicht werden kann und folglich eine höhere Energieeffizienz des Systems. Diese Technik wird auch als Solarofen bezeichnet.

In jedem Fall haben Konzentrationsanlagen den Nachteil, dass sie fast nur die direkte Sonnenstrahlung ausnutzen. Daher ist es bei den Konzentrationspanels unerlässlich, präzise Tracking-Systeme zu verwenden.

Derzeit bietet der Markt einige Photovoltaikanlagen mit punktförmigen Fresnel-Konzentrator-Systemen und anderen Parabolrinnen-Konzentratoren, die im selben Panel integriert sind, die den Strahlungseinfall in der Zelle um das bis zu 500-fache erhöhen und somit die Energieproduktion pro Zelloberflächeneinheit.

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Geändert am: 12. Februar 2016