Разновидности солнечных панелей

 Какие бывают солнечные панели преобразующих энергию от Солнца в электрическую на основе кремния. Каждые модули панели состоят из фотоэлементов класифицирующих на три вида: монокристалические, поликристалические и пленочные.

 Монокристалические панели производят методом Чхоральского. Для того чтобы получить кремниевый монокристалл, в расплав кремния с бором погружают затравочный кристалл и постепенно поднимают на несколько метров над поверхностью раствора, при этом за затравочным кристаллом вытягивается кристаллизирующийся раствор. 

Из полученной монокристаллической заготовки срезают кромки для того чтобы получить квадратные элементы и разрезают его на элементы толщиной примерно 0,3мм. После этого элементы легируют фосфором для добавления n-проводимости и создания p-n перехода, полируют, наносят анти-отражающее покрытие и токопродящие дорожки и мы получаем готовый к использованию монокристаллический фотоэлемент.

 Такой вид солнечной панели выглядит как силиконовые соты, или ячейки, которые соединены в одну структуру. После того, как очищенный монокристалл затвердевает, его разделяют на супер тонкие пластины, толщиной до 300 мкм. Такие готовые пластины соединены тонкой сеткой из электродов. В сравнении с поликристалическими батареями, такие стоят дороже, ведь технология их производства в разы сложнее. При этом такие батареи стоит выбрать хотя бы за их высокий коэффициент полезного действия(КПД) до уровня 23%. Кристалы направлены в одну сторону, зерна параллельны.

 Поликристаллические фотоэлементы производятся с помощью равномерного направленного охлаждения емкости с расплавом кремния и бора. При этом в емкости формируются однонаправленные гомогенные кристаллы размером от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Полученный блок поликристаллов обрабатывается так же, как и монокристаллическая заготовка.

 Для того чтобы получить поликристаллы, кремниевую субстанцию медленно охлаждают. Такой подход к технологии производства значительно дешевле чем в предыдущем типе панелей, поэтому и стоит этот вид дешевле. При этом для изготовления требуется меньше энергии, а это ещё раз благотворно действует на цену. Но чем-то же нужно жертвовать?   Поэтому у таких батарей КПД ниже — до 20%. Связано такое падение коэффициента с образованиями внутри поликристалла, которые снижают эффективность. кристаллы направлены в разную сторону, не параллельны.

 Пленочные батареи представляют собой гибкие солнечные панели. Этот вид, представляет собой напыление полупроводника на тонкопленочной подложке. Они гибкие по своей структуре, что позволяет разместить их на любой поверхности. Но производительность у них ниже. Так что полноценно конкурировать с кремниевыми модулями, пленочные солнечные панели пока не могут. Используют кристаллы кадмия и меди-индия. Плёночные панели — это следствие  развития источников питания на солнечной энергии. Путь, который продиктован в первую очередь необходимостью снижения цен на производство батарей и стремлением к повышению энерго-эффективности.