Ποιοι είναι οι τρόποι δημιουργίας ενός ηλιακού κυττάρου;

τρόποι δημιουργίας ηλιακού κυττάρου

Τα ηλιακά κύτταρα, η καρδιά των φωτοβολταϊκών συστημάτων, κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές, το καθένα με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του. Ακολουθούν μερικές κοινές μέθοδοι:

1. Τα ηλιακά κύτταρα με βάση το πλακίδιο:

* κρυσταλλικό πυρίτιο (C-Si): Ο πιο διαδεδομένος τύπος, χρησιμοποιώντας κρυστάλλους πυριτίου ως βασικό υλικό.

* Μονο-κρυσταλλικό: Καλλιεργείται από ένα κρύσταλλο σπορά, με αποτέλεσμα την υψηλή απόδοση αλλά δαπανηρή.

* Πολυσταλλικά: Κατασκευασμένο από πολλαπλούς κρυστάλλους πυριτίου, προσφέροντας χαμηλότερη απόδοση αλλά φθηνότερη.

* διαδικασία: Τα πλακίδια πυριτίου κόβονται από μεγάλα πλινθώματα, καθαρισμένα και προσβάσιμα με ακαθαρσίες για να δημιουργήσουν μια διασταύρωση P-N. Οι επαφές μετάλλων εφαρμόζονται στο πάνω και στο κάτω μέρος για τη συλλογή ρεύματος.

2. Ηλιακά κύτταρα λεπτού φιλμ:

* Cadmium Telluride (CDTE): Χρησιμοποιώντας ένα λεπτό στρώμα CDTE που εναποτίθεται σε ένα γυάλινο υπόστρωμα. Προσφέρει καλή απόδοση και χαμηλό κόστος.

* Σεληνίδιο χαλκού ινδίου (CIGS): Παρόμοια με το CDTE αλλά με μεγαλύτερη απόδοση και πιθανότητα ευέλικτων εφαρμογών.

* άμορφη πυρίτιο (a-si): Χρησιμοποιώντας άμορφο πυρίτιο που κατατίθεται σε ένα υπόστρωμα. Προσφέρει χαμηλό κόστος και ευκολία κατασκευής.

* διαδικασία: Τα ηλιακά κύτταρα λεπτής μεμβράνης περιλαμβάνουν την εναπόθεση ενός λεπτού στρώματος υλικού ημιαγωγού σε ένα υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η απόρριψη, η εξάτμιση ή η εναπόθεση χημικών ατμών.

3. Οργανικά ηλιακά κύτταρα:

* βασισμένο σε πολυμερές: Χρησιμοποιώντας οργανικά υλικά όπως πολυμερή ή μικρά μόρια για να απορροφήσουν το φως και να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

* διαδικασία: Τα οργανικά υλικά εναποτίθενται σε ένα υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τεχνικές επικάλυψης ή εκτύπωσης.

4. Τα ηλιακά κύτταρα Perovskite:

* Αναδυόμενη τεχνολογία: Χρησιμοποιώντας υλικά perovskite, τα οποία είναι ανόργανοι-οργανικές υβριδικές ενώσεις, ως υλικό απορρόφησης φωτός.

* διαδικασία: Τα υλικά Perovskite συντίθενται και εναποτίθενται σε ένα υπόστρωμα, δημιουργώντας μια δομή λεπτής ταινίας.

5. Τα ηλιακά κύτταρα Quantum Dot:

* Νανοτεχνολογία: Χρησιμοποιώντας νανοκρυστάλλους ημιαγωγών (κβαντικές κουκκίδες) για να απορροφήσει το φως του ήλιου.

* διαδικασία: Οι κβαντικές κουκίδες συντίθενται και διασκορπίζονται σε μια λύση και στη συνέχεια εναποτίθενται σε ένα υπόστρωμα.

Η επιλογή της σωστής μεθόδου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

* Αποδοτικότητα: Η υψηλότερη απόδοση έρχεται συχνά με υψηλότερο κόστος.

* Κόστος: Η λεπτή ταινία και τα οργανικά ηλιακά κύτταρα προσφέρουν γενικά χαμηλότερο κόστος.

* Διαθεσιμότητα υλικών: Το πυρίτιο παραμένει άφθονο, ενώ ορισμένα υλικά όπως το κάδμιο υπόκεινται σε ανησυχίες διαθεσιμότητας.

* Ευελιξία και επεκτασιμότητα: Η λεπτή ταινία και τα οργανικά ηλιακά κύτταρα προσφέρουν ευελιξία και δυνατότητες παραγωγής μεγάλης κλίμακας.

Το πεδίο της τεχνολογίας των ηλιακών κυττάρων εξελίσσεται συνεχώς, με νέα υλικά και τεχνικές να αναδύονται. Το μέλλον των ηλιακών κυττάρων έγκειται στην επίτευξη υψηλότερης απόδοσης, χαμηλότερου κόστους και ευρύτερων εφαρμογών.