In een PV-module fungeert een zonnecel als een cruciaal halfgeleiderelement dat verantwoordelijk is voor het snel omzetten van licht in elektrische energie , waarbij gelijkstroom en -spanning worden opgewekt.
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 samengevoegd tot zonnepanelen, en deze panelen worden vervolgens gecombineerd tot grotere eenheden zoals zonnepanelen en zonne-arrays , waarmee aanzienlijke hoeveelheden elektrische energie uit zonlicht kunnen worden opgewekt.
Soorten zonnecellen
Er zijn drie verschillende soorten zonnecellen, elk met unieke eigenschappen.
1. Zonnecellen van de eerste generatie
Ongeveer 90 procent van de zonnecellen wereldwijd wordt geproduceerd met behulp van kristallijne siliciumwafers (c-Si). Deze wafers worden verkregen door grote staven, die in uiterst schone laboratoria worden gekweekt , in plakjes te snijden. Het hele proces kan tot een maand in beslag nemen. De staven kunnen bestaan uit één enkel kristal , ook wel monokristallijn of mono-Si genoemd, of uit meerdere kristallen, polykristallijn, multi-Si of poly-c-Si.
2. 2e generatie zonnecellen
Klassieke zonnecellen zijn relatief dunne plaatjes, meestal een fractie van een millimeter dik (ongeveer 200 micrometer of 200 µm). Tweede generatie cellen, ook wel dunnefilmzonnecellen of dunnefilmfotovoltaïsche cellen genoemd, zijn echter ongelooflijk dun, wel honderd keer dunner, met een dikte van enkele micrometers of miljoensten van een meter.
Hoewel sommige van deze cellen nog steeds van silicium worden gemaakt, gebruiken ze een andere vorm, namelijk amorf silicium (a-Si) , waarbij de atomen willekeurig gerangschikt zijn in plaats van een regelmatige kristallijne structuur te hebben. Daarnaast worden ook andere materialen zoals cadmiumtelluride en koperindiumgalliumdiselenide gebruikt voor de productie van zonnecellen van de tweede generatie.
3. 3e generatie zonnecellen
De nieuwste zonneceltechnologieën combineren de voordelen van zowel de eerste als de tweede generatie cellen. Net als de eerste generatie cellen vertonen ze een relatief hoog rendement van 30 procent of meer. Echter, net als de tweede generatie cellen, worden ze vaker geproduceerd met andere materialen dan conventioneel silicium. Deze materialen omvatten amorf silicium, organische polymeren, perovskietkristallen en hebben meerdere juncties.
Lees dit zeker: Zonnecel versus zonnepaneel – De belangrijkste verschillen
