همان‌طورکه می‌دانید، در مقاله‌های پیشین در رابطه با مزایا و معایب، ساختار، کارکرد و … صفحات و سلولهای خورشیدی صحبت کردیم. در این مقاله، می‌خواهیم به معرفی انواع سلولهای خورشیدی بپردازیم:
- سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون کریستالی
- سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون لایه نازک غیر کریستالی (آمورف)
- سلولهای خورشیدی مبتنی بر مواد آلی
سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون کریستالی:
رایج‌ترین ماده عمده برای سلولهای خورشیدی، سیلیکون کریستالی (c-Si) است.
سیلیکون کریستالی (c-Si) اساس سلولهای PV سیلیکونی پلیکریستالی یا مولتی‌‌کریستالی و مونوکریستالی را تشکیل می‌‌دهد که در ادامه درباره آن‌ها بحث خواهیم کرد.
در فناوری فتوولتائیک، معیارهای بسیاری برای استفاده از سیلیکون وجود دارد، اما مهم‌‌ترین آن، خلوص ماده‌ی سیلیکون است؛ به این معنی که هرچه خالص‌‌سازی در سیلیکون بیشتر باشد، توانایی صفحه خورشیدی برای تبدیل نور خورشید به الکتریسیته بیشتر خواهد بود.
سیلیکون کریستالی (Crystalline Silicon) با نماد c-Si، شکل کریستالی سیلیکون (Si) است که در فرآیند ساخت صفحات خورشیدی کریستالی فتوولتائیک یا PV مونوکریستالی و پلیکریستالی) در فناوری فتوولتائیک بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.) تقریبا بیش از ۸۰ درصد فناوری فتوولتائیک بر اساس سیلیکون است که بیشتر در صفحات خورشیدی سیلیکون کریستالی مورد استفاده قرار میگیرد.
ماده توده سیلیکون را با توجه به انواع کریستال و اندازه آن به چند بخش تقسیم می‌کنیم:
• سیلیکون مونوکریستالی (c-Si)یا تککریستالی
• سیلیکون پلیکریستالی(poly-Si) یا چند کریستالی(mc-sl D)
سلول خورشیدی مونوکریستالی:
مونو به معنای «تک» است. همان‌طور که از این نام پیداست، سلولهای صفحه خورشیدی مونوکریستالی (Monocrystalline Solar Panels) تنها از یک کریستال سیلیکونی خالص ساخته می‌‌شوند. همچنین، این نوع صفحات، صفحه سیلیکونی تککریستالی نامیده می‌‌شوند، زیرا فقط از یک کریستال برای ساخت آرایه استفاده می‌‌شود که خلوص صفحه خورشیدی (PV) و ظاهر یکنواخت در ماژول PV را فراهم می‌‌سازد.
در صفحات خورشیدی مونوکریستالی سلولهای ماژول خورشیدی به شکل گرد و مدور هستند و میله‌‌های کریستال سیلیکونی در سراسر ماژولPV ، استوانه‌‌ای به نظر می‌‌رسند. بنابراین، تفاوت صفحه فتوولتائیک پلیکریستالی و مونوکریستالی در شکل و ظاهر آن‌هاست.
در ادامه می‌خواهیم در رابطه با مزایا و معایب صفحات خورشیدی مونوکریستالی بحث کنیم؛ آیا این نوع از صفحات خورشیدی مناسب کسب و کار شما هستند؟
مزایای سلولهای خورشیدی مونو کریستالی:
- بازده صفحات خورشیدی مونوکریستالی بین ۱۵ تا ۲۰ درصد است، این در حالی است که آخرین صفحات خورشیدی مونوکریستالی در آزمایشگاه‌‌ها ۲۵ درصد بازدهی نشان داده و بازده تأییدشده ۲۱ درصد است. در ایالات متحده، بازده سری E20 تقریبا تا ۲۰ درصد و سری X PV برق خورشیدی ۲۱.۵ درصد است.
- از مزایای دیگر صفحات مونوکریستالی می‌توان به فضای کمی که اشغال میکنند اشاره کرد.
- طول عمر میانگین صفحات خورشیدی مونوکریستالی حدود ۲۵ سال است، در حالی که سازنده‌‌های سایر صفحات فتوولتائیک ۲۵ تا ۳۰ سال عمر را برای آن‌ها پیش‌‌بینی میکنند که این در جایگاه خود بسیار مقرون به صرفه است.
- در شرایط نوری یکسان، شاهد کارایی این صفحات از صفحات پلیکریستالی هستیم. علاوه بر این، صفحات خورشیدی مونوکریستالی تا ۴ برابر مقدار انرژی الکتریکی بیشتری را در مقایسه با صفحات خورشیدی فیلم نازک تولید میکنند.
- به طور خلاصه، صفحات خورشیدی مونوکریستالی، پربازده‌‌ترین ماژول PV موجود، محبوب‌‌ترین فناوری در بازار و به صورت عمومی در دسترس هستند. همچنین، کم‌ترین مساحت را روی بام اشغال میکنند و جابه‌جایی و استفاده از آن‌ها بسیار آسان است.
- با افزایش دما، بازده این صفحات بیشتر می‌‌شود. به عبارت دیگر، در هوای گرم و هنگام تابش کامل آفتاب بهتر کار میکنند، اما اغلب، این نکته مورد توجه قرار نمی‌گیرد.
معایب سلولهای خورشیدی مونو کریستالی:
- صفحات خورشیدی مونوکریستالی گران هستند و هزینه اولیه صفحات خورشیدی مونوکریستالی در مقایسه با ماژول‌‌های PV خورشیدی فیلم نازک یا صفحات خورشیدی پلیکریستالی بسیار بالاست.
- این نوع صفحات از یک کریستال سیلیکونی ساخته می‌‌شوند، بنابراین، اگر اندکی از مساحت صفحه خورشیدی با برف، خاک یا سایه پوشیده شود، ممکن است کل مدار ماژول دچار قطعی شده و مشکل ساز شود.
- در این فناوری، مقدار زیادی از سیلیکون خالص هدر می‌‌رود. برای ساختن آرایه‌‌ها و ویفرهای(تراشه‌ها) سیلیکونی به شکل استوانه‌‌ای بزرگ، چهار رأس سلولهای خورشیدی ساخته شده از این استوانه‌‌ها بریده می‌‌شوند که منجر به اتلاف مقدار قابل توجهی سیلیکون خالص خواهد شد.
بدون دیدگاه