برق و صنعت تیکوا نیرو

سلول های خورشیدی از ویفرهای سیلیکونی ساخته می شوند. این مواد از سیلیکون عنصر ساخته شده است ، که یک جامد کریستالی سخت و شکننده که دومین عنصر فراوان در پوسته زمین پس از اکسیژن است. پنل خورشیدی یا فتوولتائیک (PV) وسیله ای است که از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون ، گالیم آرسنید و تادورید کادمیوم و غیره تشکیل شده است که نور خورشید را مستقیماً به برق تبدیل می کند. هنگامی که سلول های خورشیدی نور خورشید را جذب می کنند ، الکترون ها و سوراخ های آزاد در اتصالات مثبت / منفی ایجاد می شوند. پنل های خورشیدی پلی کریستالی نیز سلولهای سیلیکونی هستند ، اما به جای اینکه در یک بلوک بزرگ تشکیل شوند و به ویفرها بریده شوند ، با ذوب کریستالهای سیلیکونی متعدد در کنار هم تولید می شوند. بسیاری از مولکول های سیلیکون ذوب شده و سپس مجدداً در داخل تابلو ذوب می شوند. پنل های خورشیدی را می توان به سلول های نسل اول ، دوم و سوم طبقه بندی کرد. پنل های خورشیدی نسل اول که به آن سلول های معمولی ، سنتی یا ویفر مبتنی نیز می گویند ساخته شده از سیلیکون کریستالی ، فناوری PV غالب تجاری است که شامل موادی مانند پلی سیلیکون و سیلیکون تک هسته ای است. سیلیکون کریستالی تا کنون ، رایج ترین ماده فله سلول های خورشیدی سیلیکون بلوری (c-Si) است که به سیلیکون درجه خورشیدی نیز معروف است.

مواد تشکیل دهنده پنل خورشیدی چیست؟

مواد خام

مؤلفه اصلی یک سلول خورشیدی سیلیکون خالص است که در حالت طبیعی آن خالص نیست. برای ساخت سلول های خورشیدی ، مواد اولیه دی اکسید سیلیکون از سنگ کوارتزیت یا کوارتز خرد شده ابتدا در کوره قوس الکتریکی قرار می گیرند ، جایی که یک قوس کربن برای آزاد سازی اکسیژن استفاده می شود. بهترین مواد برای ساخت پنل خورشیدی ،پنل های خورشیدی تک کریستالی هستند. و از آنجایی که از سیلیکون با بالاترین درجه ساخته می شوند بالاترین میزان کارایی را دارند. میزان راندمان پنل های خورشیدی تک قطبی معمولاً 15-20٪ است. SunPower امروز بالاترین راندمان پنل های خورشیدی را در بازار ایالات متحده تولید می کند.

از کدام فلز در پنل خورشیدی استفاده می شود؟

در طی فرآیند استخراج ، ساختارهای مختلف بلوری تشکیل می شوند. ساختار سیلیکون به عنوان سیلیکون آمورف ، پلی کریستالی و تک هسته ای طبقه بندی می شود. مس یکی از اصلی ترین فلزات مورد استفاده در پنل های خورشیدی است. نقره یک عنصر اصلی برای ساخت پنل های خورشیدی است ، زیرا بالاترین هدایت الکتریکی و حرارتی تمام فلزات را دارد. به همین ترتیب در پنل های خورشیدی به شدت مورد استفاده قرار می گیرد و در حدود 20 گرم در هر تابلو برابر است با 6.1٪ کل هزینه قیمت ساختمان هر واحد دارد. هم چنین نقره جزء لازم پنل های خورشیدی امروزی است. اما به لطف محققان دانشگاه استنفورد ، پنل های خورشیدی در آینده نزدیک ممکن است طلا را برای بهبود کارایی و بهره وری در خود جای دهند. پنل های خورشیدی طراحی شده معمولاً از سلول هایی تشکیل شده اند که انرژی خورشیدی را جذب می کنند.

آیا می توانید پنل خورشیدی خود را بسازید؟

هنگام نصب پنل های خورشیدی ، خانه شما الکتریسیته آلایندگی با تولید صفر خود را تولید می کند. اگر اهل DIY هستید ، می توانید سیستم انرژی خورشیدی خود را بسازید. در برخی موارد ، شما حتی می توانید پنل های خورشیدی خود را بسازید ، اگرچه مقداری که می توانید خورشیدی DIY  را به طور موثری تهیه کنید بستگی به میزان مصرف انرژی شما دارد.

چه نوع سیلیکون در سلول های خورشیدی استفاده می شود؟

سیلیکون پلی کریستالی

سلول های پلی سیلیکون رایج ترین نوع مورد استفاده در فتوولتائیک ها هستند و نسبت به نمونه های ساخته شده از سیلیکون تک هسته ای ، ارزان تر ، اما همچنین کارآمدتر هستند. برای حل این مسئله ، سیلیکون موجود در یک سلول خورشیدی دارای ناخالصی هایی است. به این معنی که دیگر اتم ها به طور هدفمند با اتم های سیلیکون مخلوط می شوند تا توانایی سیلیکون در جذب انرژی خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته افزایش یابد. که در این روش برق تولید می شود.

اصل کار سلول خورشیدی چیست؟

با رسیدن نور به محل اتصال p-n ، فوتونهای نوری به راحتی از طریق لایه ای از نوع P بسیار نازک وارد محل اتصال می شوند. انرژی نور به شکل فوتون ، انرژی کافی را برای اتصال ایجاد می کند تا تعدادی جفت الکترون سوراخ ایجاد کند.

داخل پنل خورشیدی چیست؟

یک صفحه خورشیدی با اجازه دادن به فوتون ها یا ذرات نور ، می تواند الکترون های فاقد از اتم ها را بکوبد و جریان برق ایجاد کند. پنل های خورشیدی در حقیقت بسیاری از واحدهای کوچکتر به نام سلول های فتوولتائیک را تشکیل می دهند. این به یک میدان الکتریکی در محل اتصال بین لایه های سیلیکون اضافه می شود.

چرا از سیلیکون در سلول های خورشیدی استفاده می شود؟

در حال حاضر بیش از 90٪ بازار فعلی سلول های خورشیدی مبتنی بر سیلیکون است. برای پرداختن به این مسئله ، سیلیکون موجود در یک سلول خورشیدی ناخالصی دارد ، به این معنی که دیگر اتم ها بطور هدفمند با اتم های سیلیکون مخلوط می شوند تا توانایی سیلیکون در جذب انرژی خورشید و تبدیل آن به الکتریسیته افزایش یابد.

چرا صفحات خورشیدی بازتابش کمی دارند؟

پنل های خورشیدی نسبت به شیشه های پنجره استاندارد، میزان تابش کمتری را تولید می کنند. تابش خیره کننده هنگامی رخ می دهد که نور خورشید از یک سطح صاف و براق منعکس شود. ماژول های خورشیدی با مواد ضد انعکاس پوشیده شده اند که جذب نور را به حداکثر می رساند.

سلول های خورشیدی پلی کریستالی چگونه هستند؟

سلول های خورشیدی پلی کریستالی نیز سلولهای سیلیکونی هستند ، اما به جای اینکه در یک بلوک بزرگ تشکیل شوند و به ویفرها بریده شوند ، با ذوب کریستال های سیلیکونی متعدد در کنار هم تولید می شوند. بسیاری از مولکول های سیلیکون ذوب شده و سپس مجدداً در داخل تابلو ذوب می شوند. 

برای مشاهده سایر مقالات تیکوا نیرو کلیک نمایید.