W module fotowoltaicznym ogniwo słoneczne pełni funkcję kluczowego elementu półprzewodnikowego odpowiedzialnego za szybką zamianę światła na energię elektryczną, wytwarzając stałe napięcie i prąd.
Ogniwa słoneczne wykonane z krzemu powstają poprzez łączenie atomów krzemu w celu utworzenia sieci krystalicznej. W rezultacie powstaje dobrze ustrukturyzowana struktura, która zwiększa wydajność przetwarzania światła na energię elektryczną.
Ogniwa słoneczne, znane również jako ogniwa fotowoltaiczne, są zaprojektowane przede wszystkim do przekształcania światła w energię elektryczną. Chociaż zazwyczaj nie są używane do wykrywania innego promieniowania elektromagnetycznego lub pomiaru intensywności światła, ich podstawową funkcją jest generowanie energii elektrycznej ze światła słonecznego.
Ogniwa słoneczne są zazwyczaj grupowane razem w celu utworzenia modułów słonecznych, które są następnie łączone w celu tworzyć większe jednostki, takie jak panele słoneczne i układy słoneczne, które umożliwiają wytwarzanie znacznej ilości energii elektrycznej ze światła słonecznego.
Rodzaje ogniw słonecznych
Istnieją trzy różne rodzaje ogniw słonecznych, z których każdy posiada unikalne cechy.
1. Ogniwa słoneczne pierwszej generacji
Około 90 procent światowych ogniw słonecznych jest produkowanych przy użyciu krystalicznych płytek krzemowych (c-Si). Te płytki są otrzymywany poprzez krojenie dużych sztabek hodowanych w skrupulatnie czystych laboratoriach, a cały proces może trwać nawet miesiąc. Sztabki mogą być w forma pojedynczych kryształów, znane jako monokrystaliczne lub mono-Si, lub mogą składać się z wielu kryształów, zwane polikrystalicznymi, multi-Si lub poli c-Si.
2. Ogniwa słoneczne drugiej generacji
Klasyczne ogniwa słoneczne to stosunkowo cienkie wafle, zazwyczaj mierzące ułamek milimetra głębokości (około 200 mikrometrów lub 200 μm). Jednak ogniwa drugiej generacji, znane również jako cienkowarstwowe ogniwa słoneczne lub cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne, są niewiarygodnie cienkie – są około 100 razy cieńsze, a ich głębokość wynosi kilka mikrometrów lub milionowych części metra.
Chociaż niektóre z tych ogniw są nadal wykonane z krzemu, wykorzystują inną formę zwaną krzem amorficzny (a-Si), gdzie atomy są rozmieszczone losowo zamiast mieć regularną strukturę krystaliczną. Ponadto inne materiały, takie jak tellurek kadmu i diselenek miedzi, indu i galu, są również używane do produkcji ogniw słonecznych drugiej generacji.
3. Ogniwa słoneczne trzeciej generacji
Najnowsze technologie ogniw słonecznych łączą w sobie zalety ogniw pierwszej i drugiej generacji. Podobnie jak ogniwa pierwszej generacji, wykazują one stosunkowo wysoką wydajność, sięgającą 30 procent lub więcej. Jednak podobnie jak ogniwa drugiej generacji, są one częściej produkowane przy użyciu materiałów innych niż konwencjonalny krzem. Materiały te obejmują krzem amorficzny, polimery organiczne, kryształy perowskitui posiadają wiele skrzyżowań.
Musisz przeczytać: Ogniwo słoneczne kontra panel słoneczny – poznaj kluczowe różnice
