Ogniwo słoneczne z krzemu krystalicznego to szczególny rodzaj ogniwa słonecznego zbudowanego z płytki krzemowych sztabek , które są albo monokrystaliczne (pojedynczo krystaliczne), albo polikrystaliczne (wielokrystaliczne).
Wafle o grubości 160-240 μm, czyli cienkie plasterki krzemu wycięte z pojedynczego kryształu lub bloku, są używane do produkcji ogniw krzemowych krystalicznych (c-Si). Procedura produkcyjna stosowana do produkcji wafli krzemowych determinuje rodzaj tworzonego ogniwa krystalicznego.
Większość ogniw słonecznych stosowanych w dostępnych komercyjnie panelach słonecznych jest wykonana z krystalicznego krzemu, który stanowił ponad 85% sprzedaży na światowym rynku ogniw PV w 2011 r. Laboratoryjna wydajność konwersji energii dla ogniw fotowoltaicznych z monokrystalicznego i wielokrystalicznego krzemu wynosi odpowiednio ponad 25% i ponad 20%. Jednak w typowych warunkach testowych, przemysłowo produkowane moduły słoneczne osiągają obecnie wydajność między 18 a 22 procent.
Jednym z kilku produktów półprzewodnikowych na bazie krzemu jest ogniwo fotowoltaiczne z krzemu krystalicznego. Ogniwo fotowoltaiczne to zasadniczo dioda o strukturze półprzewodnikowej , a na wczesnych etapach rozwoju ogniw słonecznych zaprezentowano liczne podejścia do ogniw z krzemu krystalicznego w oparciu o krzemowe układy półprzewodnikowe. Postęp w tych dziedzinach był wspierany przez połączenie technologii i urządzeń opracowanych dla innych układów półprzewodnikowych na bazie krzemu, takich jak układy scalone dużej skali (WSSM), oraz liczne zastosowania półprzewodników krzemowych.
Czym są monokrystaliczne ogniwa słoneczne?
Wykorzystując monokryształy krzemu, w procesie Czochralskiego wytwarzane jest monokrystaliczne ogniwo słoneczne . Sprawność monokrystalicznego ogniwa wynosi od 15 do 20 procent. Ogniwo zbudowane jest z wlewków krzemu i ma kształt cylindryczny.
Koniecznie przeczytaj: Panel słoneczny monokrystaliczny kontra polikrystaliczny/
Czym są polikrystaliczne ogniwa słoneczne?
Panele słoneczne, znane jako polikrystaliczne lub multikrystaliczne, zawierają wiele kryształów krzemu w jednym ogniwie fotowoltaicznym. Płytki polikrystalicznych paneli słonecznych powstają poprzez stopienie ze sobą wielu odłamków krzemu. W tym przypadku zbiornik ze stopionym krzemem, używany do produkcji polikrystalicznych ogniw słonecznych, jest schładzany bezpośrednio na panelu. Powierzchnia tych paneli słonecznych przypomina mozaikę. Składają się one z wielu polikrystalicznych kryształów krzemu i mają kwadratowy kształt oraz jaskrawoniebieski kolor. Panele polikrystaliczne charakteryzują się ograniczoną liczbą elektronów wewnątrz ogniw ze względu na dużą liczbę kryształów krzemu obecnych w każdym ogniwie. Te panele słoneczne przekształcają energię słoneczną w energię elektryczną poprzez jej absorpcję.
