Eleman kle nan teknoloji fotovoltaik se selil fotovoltaik solè a. Devlopman nan selil fotovoltaik solè ka apeprè divize an twa jenerasyon. Premye jenerasyon an se selil solè Silisyòm; dezyèm jenerasyon an se selil solè fim mens; Nouvo teknoloji tankou selil ki konsantre gwo pouvwa, selil solè òganik, selil solè fleksib, ak selil nano-solè ki sansibilize ak lank yo kolektivman refere yo kòm selil solè twazyèm jenerasyon. Kounye a, endikap la se premye jenerasyon selil solè ki baze sou Silisyòm, ak pati nan mache selil fim mens piti piti agrandi. Eksepte pou selil konsantratè gwo pouvwa, pi fò nan selil twazyèm jenerasyon yo toujou nan etap rechèch ak devlopman nan laboratwa.
Silisyòm selil solè
Pami selil solè Silisyòm, teknoloji Silisyòm monokristalin se pi matirite a. Efikasite ak pri nan selil sa yo prensipalman afekte pa pwosesis fabrikasyon yo. Pwosesis fabrikasyon an sitou divize an plizyè etap tankou Distribisyon ingot, tranche, difizyon, tèkstur, enprime ekran ak SINTERING. Efikasite konvèsyon foto-elektrik selil solè yo pwodui pa pwosesis komen sa a se jeneralman 16 pousan -18 pousan.
Efikasite konvèsyon selil solè monokristalin Silisyòm se pi wo a, men pri a pi wo tou. Selil solè Silisyòm polikristalin ka diminye depans trè byen. Avantaj la se ke li ka dirèkteman fabrike gwo-gwosè kare Silisyòm lengote apwopriye pou pwodiksyon gwo-echèl. Ekipman an se relativman senp, kidonk pwosesis fabrikasyon an se senp, ekonomize pouvwa, ak ekonomize materyèl Silisyòm. Kondisyon materyèl yo tou relativman ba.
Anplis de sa nan diminye pri a nan materyèl ak pri a nan selil solè, li se sitou reyalize atravè de aspè: youn se diminye consommables, tankou diminye epesè nan gauf Silisyòm; lòt la se amelyore efikasite konvèsyon. Fason yo amelyore efikasite gen ladan aspè sa yo: Premye a se ogmante absòpsyon limyè, tankou sifas teksti, preparasyon kouch anti-refleksyon, ak diminye lajè elektwòd devan an. Dezyèm lan se pou redwi recombinaison de photogenerated transporteurs ak amelyore foton itilizasyon, tankou teknoloji pasivasyon émetteur. Twazyèm lan se diminye rezistans a ak ogmante absòpsyon nan fotokouran an pa elektwòd la, tankou dopaj patisyon ak tounen teknoloji jaden elektrik.
Dosye aktyèl la pou efikasite konvèsyon foto-elektrik nan selil solè Silisyòm monokristalin se 24.7 pousan ki te kreye pa selil solè estrikti PERL University of New South Wales. Karakteristik teknik li yo genyen ladan yo: konsantrasyon nan dopaj fosfò sou sifas Silisyòm se ba diminye rekonbinasyon an nan sifas la epi evite egzistans lan nan sifas "kouch mouri"; se lokal difizyon segondè-konsantrasyon yo itilize anba elektwòd sifas devan ak dèyè yo diminye rekonbinasyon nan zòn nan elektwòd ak fòme yon bon kontak Ohmic; elektwòd sifas devan an diminye pa pwosesis fotolitografi pou ogmante zòn absòpsyon limyè a; elektwòd sifas devan an sèvi ak yon konbinezon de metal plis matche tankou Titàn, Paladyòm, ak ajan pou diminye rezistans kontak ant elektwòd la ak Silisyòm; sifas yo devan ak dèyè nan batri a sèvi ak SiO2 ak pwen kontak metòd diminye sifas rekonbinasyon nan selil yo. Sepandan, teknoloji a poko te endistriyalize.
Anplis de teknoloji PERL, lòt teknoloji ka itilize tou pou amelyore efikasite konvèsyon. Tankou BP Solè sifas grooved selil syèd ak dèyè elektwòd (EWT) atravè teknoloji. Ansyen an sitou diminye lajè elektwòd devan an atravè pwosesis grooving lazè a ak ogmante zòn absòpsyon limyè solèy la, ak pwodiksyon gwo echèl la ka reyalize yon efikasite 18.3 pousan; Bò a dèyè, konsa ogmante zòn nan absòpsyon limyè nan bò devan an, ka reyalize yon efikasite nan 21.3 pousan.
Selil solè fim mens
Selil solè Silisyòm kristalin yo trè efikas epi yo toujou domine nan aplikasyon gwo echèl ak pwodiksyon endistriyèl. Sepandan, akòz pri relativman wo nan materyèl Silisyòm, li trè difisil anpil redwi pri li yo. Yo nan lòd yo jwenn altènativ nan selil Silisyòm kristalin, selil solè fim mens ki pi ba yo te parèt. Endikap pil fim mens yo se pil fim mens ki baze sou Silisyòm, pil fim mens Kadmyòm (CdTe), ak pil fim mens kòb kwiv mete Endyòm Galyòm Selenid (CIGS).
Epesè selil fim mens ki baze sou Silisyòm se sèlman 2 mikron. Konpare ak selil Silisyòm cristalline ak yon epesè apeprè 180 mikron, kantite materyèl Silisyòm se sèlman apeprè 1.5 pousan nan selil Silisyòm cristalline, ak pri a ba. Dapre kantite PN junctions enkli, selil fim mens ki baze sou Silisyòm divize an selil sèl-junction, selil doub-junction ak selil milti-junction. Diferan jonksyon PN ka absòbe limyè solèy la nan longèdonn diferan. Kounye a, efikasite ki pi wo nan selil sèl-junction ka rive nan 7 pousan, ak selil doub-junction ka rive nan 10 pousan.
Akòz bon pousantaj absòpsyon limyè nan materyèl la, efikasite konvèsyon selilur kadmyòm fim mens pi wo pase selil fim mens ki baze sou Silisyòm, ak efikasite aktyèl la ka rive nan 12 pousan. Sepandan, Kadmyòm nan eleman gen efè kanserojèn ak rezèv natirèl yo nan telurium yo limite, ki mete restriksyon sou devlopman alontèm nan batri sa a.
Copper Indium gallium selenide pil mens fim yo konsidere kòm direksyon devlopman nan lavni nan gwo efikasite pil fim mens, sa ki ka amelyore to a absòpsyon nan limyè solèy la pa ajiste pwosesis fabrikasyon an, kidonk amelyore efikasite konvèsyon an. Kounye a, efikasite konvèsyon nan laboratwa a ka rive nan 20.1 pousan, ak efikasite pwodwi a ka rive nan 13-14 pousan, ki se pi wo a nan mitan tout pil fim mens.
Twazyèm jenerasyon selil solè yo
Selil twazyèm jenerasyon yo ka teyorikman reyalize pi wo efikasite konvèsyon. Nan etap sa a, eksepte pou selil konsantratè, pifò nan yo toujou nan etap rechèch laboratwa a.
Selil konsantratè jeneralman itilize materyèl semi-conducteurs III-V, sitou paske semi-conducteurs III-V gen pi wo rezistans tanperati ki wo pase Silisyòm, toujou gen gwo efikasite konvèsyon foto-elektrik anba limyè segondè, ak estrikti nan milti-junction fè spectre absòpsyon yo ak spectre limyè solèy la. yo pre menm bagay la tou, ak efikasite konvèsyon teyorik la ka rive nan 68 pousan. Kounye a, twa junctions PN yo fòme pa twa diferan materyèl semi-conducteurs, germanium, galyòm arsenide, ak galyòm endyòm fosfò. Si pwodiksyon gwo echèl fèt, efikasite a ka rive jwenn plis pase 40 pousan.
Selil solè yo pake nan modil solè, ak aplikasyon an nan selil solè diferan depann sou karakteristik pwòp yo ak devlopman nan demann mache. Nan jou yo byen bonè, enèji solè te sitou itilize nan estasyon baz kominikasyon ak satelit atifisyèl, epi pita piti piti antre nan jaden sivil la, tankou twati solè. Nan senaryo sa yo, zòn enstalasyon an piti epi egzijans dansite enèji a wo, se konsa modil Silisyòm cristalline okipe pati nan mache prensipal la. Ak devlopman nan gwo echèl plant solè dezè ak bilding fotovoltaik, pri konplè te piti piti ranplase dansite enèji kòm yon faktè enpòtan yo konsidere, ak aplikasyon an nan pil mens-fim se sou ogmantasyon an. Anplis de sa, aplikasyon an nan diferan teknoloji tou afekte pa lòt faktè tankou anviwònman an itilize ak kondisyon klimatik.
