Vilka är de olika materialen i solpaneler

När det kommer till solpaneler är alla bekanta med dem. Men om man vill särskilja solpanelernas material behöver de som inte är bekanta med solcellsindustrin inte nödvändigtvis vara omedvetna, eftersom det fortfarande finns betydande skillnader mellan olika material. Här är en vetenskaplig popularisering för att hjälpa alla att förstå materialen och skillnaderna mellan solpaneler snabbare.

Innan jag diskuterar skillnaderna, låt mig först förklara morfologin för kisel som råmaterial. Kisel har två typer av allotroper: kristallina och amorfa. Kristallint kisel är vidare uppdelat i monokristallint kisel och polykristallint kisel. Skillnaden mellan monokristallint kisel och polykristallint kisel beror huvudsakligen på den bildade strukturen. När smält elementärt kisel stelnar arrangeras kiselatomer i form av diamantgitter, vilket bildar många kristallkärnor. Om dessa kristallkärnor växer till korn med samma kristallplansorientering (dvs varje korn har ett enhetligt kristallplan, och dessa korn är parallella och kombinerade), bildas monokristallint kisel. Om dessa kristallkärnor växer till korn med olika kristallorientering bildas polykristallint kisel som innehåller mycket föroreningar och strukturella defekter.

Därför är monokristallint kisel och polykristallint kisel i princip samma material, som båda har diamantgitter, hårda och spröda kristaller, metallglans och kan leda elektricitet, men deras ledningsförmåga är lägre än metallernas och ökar med temperaturen. De har halvledaregenskaper och är halvledarmaterial. Men på grund av skillnader i kristallstruktur och föroreningsinnehåll är kristallstrukturen annorlunda. Brytningsindex för ljus och strömledning skiljer sig också som ett resultat. Låt oss ta en titt på de specifika funktionerna nedan.

Monokristallina kiselsolceller tillverkas av monokristallina kiselskivor. I monokristallina kiselmaterial är kiselatomer ordnade på ett ordnat periodiskt sätt i rymden, vilket uppvisar ordning på lång räckvidd. Denna ordning och reda är fördelaktig för att förbättra omvandlingseffektiviteten för solceller. För närvarande är omvandlingseffektiviteten för solceller i monokristallina kisel 14 % -17 %, vilket kan nå upp till 24 %. Produktionsprocessen är mogen, och produkterna är mestadels rundade rektangulära, svarta till färgen, utan mönster på ytan. De används i stor utsträckning inom flyg- och högteknologiska produkter. Tillverkningsprocessen av monokristallina kiselsolceller är dock komplex, tidskrävande, kräver hög energiförbrukning och medför höga kostnader.

Polykristallina kiselsolceller är gjorda av polykristallina kiselmaterial, som är aggregat av många enkristallpartiklar. Storleken och kristallorienteringen för varje enskild kristallpartikel skiljer sig från varandra. Därför finns det defekter och föroreningar i kristallstrukturen, vilket resulterar i en solenergiomvandlingseffektivitet på cirka 13 % till 15 %, vilket kan nå upp till 20 %. Produkterna är mestadels rätvinkliga rektanglar, blå till färgen och har isblommiga mönster på ytan vid närmare granskning. Polykristallina kiselsolceller har färre produktionsprocesser, kortare produktionstider och relativt lägre tillverkningskostnader jämfört med monokristallina kiselprodukter, så de har också en viktig position på marknaden.

Amorfa kiselsolceller, kristallina kiselsolceller, det är allt. Har du solceller som inte kräver kristallint kisel? Denna typ av solcell kallas amorf kiselsolcell. Amorfa kiselsolceller tillverkas med en mycket tunn amorf kiselfilm (cirka 1 mm tjock), som förbrukar väldigt lite kiselmaterial. Kiselhalvledartunna filmer kan deponeras direkt på stora glasplattor. Processen och utrustningen för att framställa amorft kisel är enkel, med kort tillverkningstid och låg energiförbrukning, vilket gör den lämplig för massproduktion. Däremot är omvandlingseffektiviteten för solceller i amorft kisel endast 5 % -8 %, och når så högt som 13 %, med något dålig stabilitet och uppenbara nackdelar.