صفحات خورشیدی، از تركیبات نیمه هادی ساخته شده اند كه وظیفه آن ها تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الكتریكی می باشد. این صفحات با نام فتوولتائیك (PhotoVoltaic) یا سولار (Solar) شناخته می شوند. سلول های کریستالی رایج ترین نوع سلول های خورشیدی می باشند که در ساختار انها از سیلیکون استفاده گردیده است.وجود پوشش AR بر روی سطح این سلول ها مشخص کننده میزان نور عبوری از انها و وارد شده به سلول می باشند. پوشش VHRتوسط یک لایه EV به ویفر متصل می گرددو درنهایت توسط یک لایه EV به TPT متصل می گردد.که سلول ها به دو نوع مونو و پلی کریستال تقسیم می گردند. سلولهای مونوکریستال با استفاده از یک کریستال بزرگ سیلیس تولید می شوند در صورتی که برای ساخت سلولهای پلی کریستال از تجمع چندین کریستال سیلیس در یک سلول استفاده می شود.
سلولهای مونوکریستالی (Mono-Crystalline):
جنس تمامی سلولهای خورشیدی رایج در سطح تولید تجاری، سیلیکون می باشد که برای افزایش کارایی و بازدهی، مواد دیگری از طریق فرآیند تغلیظ (Doping) بدان افزوده می گردد.
فرآیند تولید سلولهای مونو به این صورت می باشد که یک دانه (Seed) اولیه کوچک سیلیکون طی یک فرآیند کند و تدریجی به یک شمش (Ingot) بزرگ تا طول۲ متر و وزن صدها کیلوگرم رشد داده می شود.سپس این شمش به شکل ویفرهای بسیار نازک سیلیکون با ضخامت چند صد میکرون به شکلهای مختلف (عموماً هشت ضلعی یا مربع) برش داده می شود و شکل آشنای سلولهای مونو را تشکیل می دهد.یک پنل سولار مونو به این صورت ساخته می شود که ابتدا سلولها به صورت ماتریسی از سلولهای سری (برای افزایش ولتاژ) و موازی (برای افزایش جریان) به هم متصل می شوند. سپس داخل یک قاب فلزی مستحکم نصب گردیده و یک پوشش شیشه‌ای شفاف و ضخیم برای حفاظت در برابر ضربات فیزیکی روی سلولها نصب می شود و خروجی الکتریکال پنل توسط دو کابل با کانکتور قفل‌دار به بیرون هدایت می گردد.
اصلی ترین ویژگی یک پنل توان ماکزیمم آن و سپس ولتاژ و جریان در بار ماکزیمم می باشد.سلولهای مونو دارای بالاترین بازده و همچنین بیشترین قیمت بین سایر انواع می باشند.بازده این نوع سلولها در انواع خاص در رده کاربری نظامی تا %۲۵ نیز می رسد. اما انواع رایج در بازار ایران دارای بازدهی بین %۱۶ تا %۲۰ می‌باشند.
۲) سلولهای پلی کریستالی (Poly-Crystalline):
بر خلاف سلولهای مونوکریستال که از یک شمش با ساختار کریستالی یکنواخت برش می‌خورند، سلولهای پلی‌کریستال از برش شمشهایی که دارای ساختار غیر یکنواخت هستند بدست می‌آیند. برای تولید این نوع سلولها، سیلیکون مذاب به جای شکل گیری دور یک Seed اولیه به صورت یکپارچه، درون یک قالب طی یک فرآیند متالورژی ساده‌تر و سریعتر به شکل نواحی به شکل کاملاً مشخص (Grain) شکل گرفته و سپس به شکل ویفرهای سیلیکونی برش می خورد. ظاهر پوسته‌پوسته یا فلس (Flake) مانند این نوع سلولها نیز به سبب همین فرآیند خاص تولید می باشد.
این فرآیند کم‌هزینه‌تر و سریعتر سبب ارزانتر بودن این نوع سلولها و در مقابل، پایین‌تر بودن راندمان آنها به نسبت سلولهای مونو می باشد.
ساختار پنلهای پلی‌کریستال نیز دقیقاً مانند پنلهای مونو می باشد که شامل ماتریسی از سلولها درون یک قاب فلزی و دارای یک پوشش شیشه‌ای است.
راندمان سلولهای پلی‌کریستال تجاری بین %۱۲ تا %۱۶ و در مراحل آزمایشگاهی و تحقیقاتی حدود %۱۹ می باشد.
هر دو نوع سلول فوق، نسل اول سلولهای خورشیدی را که بر پایه ویفر سیلیکون هستند، تشکیل می‌دهند که امروزه بیش از %۹۰ بازار سلولهای خورشیدی را در اختیار دارند.
مزایا:
بازده خوب، پایداری خوب، استحکام فیزیکی خوب، عدم کاهش بازده در کوتاه مدت
معایب:
وزن زیاد، ضخامت زیاد، انعطاف‌ناپذیری، فرآیند تولید بسیار پرهزینه به دلیل نیاز به انرژی فراوان در فرآیند تولید
در نهایت هر دو نوع پنلهای خورشیدی دارای مزایا و معایبی می باشند و لزوم استفاده از هر کدام به شرایط هر پروژه بستگی دارد
نوشتن نظر