In een PV-module zit een zonnecel fungeert als een cruciaal halfgeleiderelement dat verantwoordelijk is voor het snel omzetten van licht in elektrische energie, waardoor er gelijkspanning en stroom ontstaat.
Siliciumzonnecellen worden gemaakt door siliciumatomen met elkaar te verbinden tot een kristalrooster. Hierdoor ontstaat een goed gestructureerd raamwerk dat de efficiëntie van de omzetting van licht in elektriciteit verbetert.
Zonnecellen, ook wel fotovoltaïsche cellen genoemd, zijn primair ontworpen om licht om te zetten in elektriciteit. Hoewel ze doorgaans niet worden gebruikt om andere elektromagnetische straling te detecteren of de lichtintensiteit te meten, is hun primaire functie om elektrische energie uit zonlicht te genereren.
Zonnecellen worden vaak gegroepeerd om zonnepanelen te creëren, en deze modules worden vervolgens gecombineerd om vormen grotere eenheden zoals zonnepanelen en zonne-energiecentrales, die het mogelijk maken om uit zonlicht een aanzienlijke hoeveelheid elektriciteit op te wekken.
Soorten zonnecellen
Er zijn drie verschillende soorten zonnecellen, elk met unieke eigenschappen.
1. Zonnecellen van de eerste generatie
Ongeveer 90 procent van de zonnecellen ter wereld wordt geproduceerd met behulp van kristallijne siliciumwafers (c-Si). Deze wafers zijn verkregen door het snijden van grote staven die gekweekt zijn in uiterst schone laboratoria, waarbij het hele proces tot een maand in beslag neemt. De ingots kunnen in de vorm van enkele kristallen, bekend als monokristallijn of mono-Si, of ze kunnen bestaan uit meerdere kristallen, polykristallijn, multi-Si of poly c-Si genoemd.
2. 2e generatie zonnecellen
Klassieke zonnecellen zijn relatief dunne wafers, meestal een fractie van een millimeter diep (ongeveer 200 micrometer of 200 μm). Cellen van de tweede generatie, ook wel dunnefilmzonnecellen of dunnefilmfotovoltaïsche cellen genoemd, zijn ongelooflijk dun, ongeveer 100 keer dunner, met een diepte van enkele micrometers of miljoenste van een meter.
Hoewel sommige van deze cellen nog steeds van silicium zijn gemaakt, gebruiken ze een andere vorm, genaamd amorf silicium (a-Si), waarbij atomen willekeurig zijn gerangschikt in plaats van een regelmatige kristalstructuur te hebben. Daarnaast worden andere materialen zoals cadmiumtelluride en koper-indium-gallium-diselenide ook gebruikt om tweede-generatie zonnecellen te maken.
3. 3e generatie zonnecellen
De nieuwste zonneceltechnologieën combineren de gunstige eigenschappen van zowel de eerste als de tweede generatie cellen. Vergelijkbaar met cellen van de eerste generatie vertonen ze relatief hoge efficiënties, die 30 procent of meer bereiken. Echter, net als cellen van de tweede generatie, worden ze waarschijnlijker vervaardigd met behulp van andere materialen dan conventioneel silicium. Deze materialen omvatten amorf silicium, organische polymeren, perovskiet kristallen, en hebben meerdere kruispunten.
Moet lezen: Zonnecel versus zonnepaneel – de belangrijkste verschillen
