Yüksek verimliliğe sahip güneş pilleri. Yeni Rekor! güneş paneli verimliliği

Bugün, çeşitli güneş paneli türleri giderek daha fazla popülerlik kazanıyor. Ve boşuna değil, çünkü Dünya gezegeninin nüfusunun çevresel enerji kaynakları hakkında düşünmeye başlamasına ek olarak, güneş panelleri de giderek daha fazla enerji verimli hale geliyor. Tabii ki, herhangi bir güneş enerjisi besleme sistemine giren en temel şey paneller veya pillerdir. bu yüzden neyin ne olduğunu anlamak önemlidir. Tabii ki sistem çok daha karmaşık ve her türden stabilizatörü, invertörü vs. içeriyor ama asıl mesele bu değil.

türleri nelerdir Solar paneller veya paneller?

Açık şu an güneş pili türleri o kadar çeşitlidir ve o kadar çoktur ki, böyle bir enerji kaynağına sahip olmak isteyen her tüketici şu soruyu sorar: “ Güneş pili nasıl seçilir? Güneş panelleri nedir?” Makalemiz bununla ilgili: teknolojinin vahşi doğasına girmeden, güneş enerjisiyle çalışan pillerin veya panellerin ne türlere ayrıldığını anlamaya çalışacağız, çünkü pazar dolu harika fırsatlar ve size şu veya bu sistemi satmak istiyoruz. Her şeyden önce, güneş modülleri malzemeler, çalışma prensibi ve üretim prensibi bakımından farklılık gösterir. Öyleyse neyin ve neden olduğunu bulalım.

silikon güneş pilleri

Bu tür güneş panelleri öncelikle malzemesine göre farklılık gösterir adından da tahmin edebileceğiniz gibi silikon ile temsil edilir. Bunlar bugün piyasadaki en popüler pillerdir. Bunun nedeni, silisyumun nispeten kolay bulunabilen bir malzeme olması, ucuz olması ve aynı zamanda rakip güneş modülleri türlerine kıyasla iyi performans göstergelerine sahip olmasıdır. Sadece silikondan değil, mono, polikristal ve amorf silikondan da üretilirler. Fark ne?

Monokristal güneş panelleri

Tek kristal tipi güneş pillerinin üretimi için saflaştırılmış, en saf silikon kullanılır.. Bu tür bir güneş paneli, bir silikon bal peteğine veya tek bir yapıya bağlı hücrelere benziyor. Saflaştırılmış tek kristal katılaştıktan sonra 300 mikron kalınlığa kadar süper ince plakalara bölünür. Bu tür bitmiş plakalar, ince bir elektrot ızgarası ile bağlanır. Amorf pillerle karşılaştırıldığında bunlar daha pahalıdır, çünkü üretim teknolojileri çok daha karmaşıktır. Aynı zamanda, bu tür piller en azından yüksek performansları için seçilmelidir. verimlilik faktörü (COP). %20 seviyesinde. Evet, güneş panelleri için bu iyi bir göstergedir.

Polikristal güneş panelleri

Bunun için polikristaller elde etmek için silikon madde yavaş yavaş soğutulur.Üretim teknolojisine yönelik bu yaklaşım, önceki tip panellere göre çok daha ucuzdur ve bu nedenle bu tip daha ucuzdur. Aynı zamanda üretim için daha az enerjiye ihtiyaç duyulur ve bu da fiyata bir kez daha olumlu etki eder. Ama neyin feda edilmesi gerekiyor? Bu nedenle bu piller Verimlilik daha düşüktür - %18'e kadar. Katsayıdaki böyle bir düşüş, polikristal içindeki verimliliği azaltan oluşumlarla ilişkilidir. Birinci ve ikinci tip piller arasındaki farkları daha iyi anlamak için tabloya bakın:

Monokristal ve polikristal güneş panellerinin karşılaştırma tablosu:

Amorf güneş panelleri veya amorf silikon piller

• Bu tür güneş pilleri silikon olarak sınıflandırılabilir (çünkü üretim malzemesi - silikon) ve filmli olanlar, çünkü film pillerinin üretim prensibine göre yapılmıştır. Ama yine de farklılıklar var.

• Burada silikon kristalleri kullanılmaz, ancak sözde silan (silikon hidrojen) kullanılır. Pillerin içindeki alt tabakaya uygulanır. Bu tür güneş panellerinin verimliliği çok daha düşüktür - yaklaşık% 5. Ama o kadar da kötü değil! Ayrıca sayabileceğimiz avantajlar da vardır: çok daha iyi emilim (20 kat daha iyi), doğrudan güneş olmadığında, hava bulutlu olduğunda daha iyi çalışır, panellerin esnekliği.

• Ayrıca amorf olanlarla mono- ve polikristal panellerin kombinasyonları vardır. Bu kombinasyon iki avantajı birleştirir çeşitli tipler. Örneğin, geleneksel kristal piller için güneş yeterli olmadığında piller daha iyi çalışır.

filmi güneş panelleri

Film paneller, güneş enerjisi kaynaklarının geliştirilmesinde bir sonraki adımdır.Öncelikle pil üretimi için fiyatları düşürme ihtiyacı ve enerji verimliliğini artırma arzusu tarafından belirlenen bir adım.

Kadmiyum tellür bazlı film piller

• Kadmiyum sahip bir malzemedir yüksek seviyeışık emilimi 70'lerde güneş panelleri için bir malzeme olarak keşfedildi. Bugün, bu malzeme sadece uzayda, Dünya'ya yakın yörüngede kullanılmamakta, aynı zamanda geleneksel, ev kullanımı için güneş panelleri için bir malzeme olarak aktif olarak kullanılmaktadır.

• Bu tür malzemelerin kullanılmasındaki temel sorun, toksisitesidir.. Ancak yapılan araştırmalar kadmiyum seviyesinde olduğunu düşündürmektedir. atmosfere kaçan insan sağlığına zararlı olamayacak kadar küçüktür. Ayrıca, %10 civarındaki düşük verimliliğe rağmen, bu tür pillerde güç birimi başına maliyet, analoglardan daha düşüktür.

Bakır-indiyum selenit bazlı film paneller

Bu tür malzemelerden yapılmış güneş panellerinin türü yarı iletken olarak bakır, indiyum, selenyum kullanın. Bu arada, indiyum ana, çok gerekli malzeme, sıvı kristal monitörlerin imalatında kullanılır. Bu nedenle, bu tür bir malzemeyi bu amaçlar için bırakarak, işlevlerinde indiyumun yerini alan galyum sıklıkla kullanılır. Buradaki verimlilik, kadmiyum tellür pillerinden daha yüksektir - yaklaşık% 20.

Polimer güneş panelleri

Kısa bir süre önce icat edilen ve üretilmeye başlanan bir güneş paneli türü. Burada iletkenler polifenilen, furellenler, bakır ftalosiyanindir.Üstelik böyle bir film çok incedir - yaklaşık 100 nm. Aksine düşük seviye Verimlilik, yaklaşık %5, yine de bu tür güneş panellerini seçmenizin nedenlerini vurgulayabilirsiniz: Malzemelerin mevcudiyeti, düşük maliyet, atmosfere zararlı emisyon olmaması. Dolayısıyla bu piller, mükemmel esnekliğe ve çevre dostluğuna sahip oldukları için tüketiciler için harikadır.

Karşılaştırma tablosu: güneş paneli türleri ve verimlilik düzeyi

Son olarak, karşılaştırmak istiyorum her bir güneş paneli tipinin verimlilik katsayıları, ancak verimliliğin yanı sıra her türü hem iyi hem de kötü olarak karakterize edebilecek birçok başka faktör olduğunu unutmayın.

Yoğunlaştırıcı güneş modülleri nelerdir?

Konsantrasyon modülleri, güneş panellerinin bulunduğu alanın daha verimli kullanılmasına yardımcı olarak neredeyse iki kat yer tasarrufu sağlar. Ancak, böyle bir sistem kurulum ihtiyacı nedeniyle karmaşıktır. mekanik modül, bu da merceği güneşe doğru çevirecektir. Özellikle bu tür kurulumlar, yıl boyunca güneşin doğrudan radyasyonunun bol olduğu yerlerde gereklidir.

Işığa duyarlı piller

Işığa duyarlı hale getiren boya, güneş enerjisi alımını optimize etmeye yardımcı olur, ancak aynı zamanda bu prensipte çalışan güneş panelleri daha çok doğadaki fotosentez sürecini andırıyor. Ancak şimdiye kadar bu, uygulaması olmayan yalnızca kavramsal bir fikirdir. Kim bilir, belki de siz güneş panelleri almaya karar verdiğinizde, onlar çoktan piyasada güçlü ve esaslı bir şekilde satılmış olacaklardır.

Peki, güneş panellerinin ne olduğunu anladınız mı? Bu makalenin, eviniz için hangi pili tedarik edeceğinize karar vermenize yardımcı olacağını umuyoruz., ancak okuduktan sonra daha fazla sorunuz varsa - güneş panelleri ve güneş enerjisi kaynakları ile ilgili tüm bilgileri bulabileceğiniz web sitemize hoş geldiniz. Farklı türde Solar paneller.

Bugün piyasada bulunan güneş pilleri arasında verimlilik açısından rekor sahibi, Almanya'daki Fraunhofer Topluluğunun Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü tarafından geliştirilen çok katmanlı fotovoltaik hücrelere dayalı güneş pilleri. 2005'ten beri Soitec bunları ticarileştiriyor.

Fotosellerin boyutları 4 milimetreyi geçmez ve odaklama Güneş ışığı doymuş güneş ışığının% 47'ye varan bir verimlilikle elektriğe dönüştürülmesi sayesinde yardımcı yoğunlaştırıcı lensler kullanılarak elde edilirler.

Pil dört içerir Pn kavşağı böylece fotoselin dört farklı bölümü, kızılötesinden ultraviyole dalga boyuna kadar 297,3 kat konsantre güneş ışığından belirli bir dalga boyuna sahip radyasyonu verimli bir şekilde alabilir ve dönüştürebilir.

Frank Dimiroth liderliğindeki araştırmacılar başlangıçta çok katmanlı bir kristal yetiştirme görevini üstlendiler ve çözüm bulundu - büyüme substratlarını birleştirdiler ve sonuç, dört fotovoltaik alt hücreli çeşitli yarı iletken katmanlara sahip bir kristaldi.

Çok katmanlı fotovoltaik hücreler, uzay gemilerinde uzun süredir kullanılmaktadır, ancak şimdi bunlara dayalı güneş enerjisi istasyonları 18 ülkede başlatılmıştır. Bu, teknolojinin gelişmesi ve maliyetinin düşmesi nedeniyle mümkün olmaktadır. Sonuç olarak, yeni güneş enerjisi istasyonları tedarik edilen ülke sayısı artacak ve endüstriyel güneş enerjisi pazarında rekabete yönelik bir eğilim var.

İkinci sırada, verimliliği% 44,4'e ulaşan üç katmanlı Sharp fotosellerine dayalı güneş panelleri var. İndiyum-galyum fosfit, güneş pilinin ilk katmanıdır, galyum arsenit ikinci katmandır ve indiyum galyum arsenit üçüncü katmandır. Üç katman, tünel etkisini sağlamaya hizmet eden bir dielektrik ile ayrılır.

Fotosel üzerindeki ışığın konsantrasyonu, Alman geliştiriciler gibi Fresnel lens sayesinde elde edilir - güneşin ışığı 302 kez konsantre edilir ve üç katmanlı yarı iletken bir fotosel tarafından dönüştürülür.

Bu teknolojinin geliştirilmesine yönelik bilimsel araştırmalar, Sharp tarafından 2003 yılından bu yana, bir Japon kamu yönetimi kuruluşu olan NEDO'nun desteğiyle sürekli olarak yürütülmektedir. bilimsel araştırma ve kalkınmanın yanı sıra endüstriyel, enerji ve çevre teknolojilerinin yaygınlaştırılması. Sharp, 2013 yılına kadar %44,4'lük bir rekor elde etmişti.

Sharp'tan iki yıl önce, 2011'de Amerikan şirketi Solar Junction, benzer pilleri piyasaya sürmüştü, ancak% 43,5 verimlilikle, elemanları 5 x 5 mm boyutundaydı ve odaklama da güneş ışığını 400 kez yoğunlaştıran lenslerle yapılıyordu. Fotovoltaik hücreler, germanyum bazlı üç bağlantılıydı ve hatta grup, spektrumu daha iyi yakalamak için beş ve altı bağlantılı fotoseller oluşturmayı bile planladı. Şirket tarafından bugüne kadar araştırmalar yürütülmektedir.

Bu nedenle, gördüğümüz gibi Avrupa, Asya ve Amerika'da üretilen yoğunlaştırıcılarla kombinasyon halinde yapılan güneş panelleri en yüksek rekor verimliliğe sahiptir. Ancak bu piller esas olarak büyük ölçekli yer tabanlı güneş enerjisi santrallerinin inşası ve uzay araçlarının verimli güç kaynağı için yapılır.

Son zamanlarda, örneğin bir evin çatısına tedarik etmek isteyen çoğu insan için mevcut olan geleneksel tüketici güneş panelleri alanında bir rekor kırıldı.

2015 sonbaharının ortasında, Elon Musk'ın şirketi SolarCity, verimliliği %22'yi aşan en verimli tüketici güneş panellerini tanıttı.

Bu gösterge, Yenilenebilir Enerji Test Merkezi laboratuvarında yapılan ölçümlerle de doğrulanmıştır. Buffalo tesisi şimdiden, tam özellikleri henüz açıklanmayan 9.000 ila 10.000 güneş paneli üretim hedefi belirliyor. Şirket halihazırda yılda en az 200.000 eve pil tedarik etmeyi planlıyor.

Önemli olan, optimize edilmiş teknolojik süreç yaygın olarak kullanılan tüketici silikon güneş panellerine kıyasla verimliliği 2 kat artırırken, işletmenin üretim maliyetini önemli ölçüde azaltmasına izin verdi. Musk, güneş panellerinin yakın gelecekte ev sahipleri arasında en popüler panel olacağından emin.

Çığlık atıp ağlıyorum, muhtemelen video böyle başlamalıydı ama birçok insan hemen yanlış yönde düşünmeye başlıyor. Evet, güneş panellerinin verimliliği hakkında çok fazla malzeme var. Evet, o kadar çok ki, maliyeti ne kadar olursa olsun, herkes %30-50 verimliliğe sahip bir güneş paneli arıyor. Neyi durdurmak? Gerçekten bugün panellerin verimliliğinin ne olduğunu düşünen insanlardan biri misiniz? açık Erişim bu yeterli değil. %22-28 gerçekten yeterli değil mi?

Verimliliği gerçekten düşük olan bir örnek ister misiniz ve burada 1990'da yaklaşık% 10'luk bir verimlilikle üretilen güneş panellerinden bahsedeceğiz ve biliyorsunuz, şimdi kesinlikle güvenle söyleyebilirim ki, bu konuda anlamayan herkesin internette yayıldığı peri masalı apaçık bir yalandır. Ve bunu güvenle söyleyebilmek için kendi paramla 2 panel alıp işyerinde kurmam ve yaklaşık bir yıl gözlemlemem gerekiyordu. farklı seçenekler bağlantılar.

Karar ne hazır.

2010'dan önce üretilen eski güneş panellerinin verimliliği, modern panellerin verimliliğinden önemli ölçüde düşüktür ve burada bile ikincisini ucuzlatmaktan değil, üretim teknolojisinden bahsediyoruz. Modern olanların daha ince olduğu, eski panellerden daha etkili ve daha az solan yeni bir emici kaplamaya sahip olduğu gerçeğine değinmeyeceğiz. Hayır, sadece verimlilikten bahsediyoruz.

Başlangıç ​​​​olarak, verimlilik nedir - performans katsayısı.

Bu yüzden, sade dil, güneş panelleri şu anda bu kadar verimli çalışıyor, ancak gelecekte değil, güneş paneli ne kadar uzak ve uzun süre çalışırsa, verim gittikçe alçalıyor. Ve güneş panellerini çekip yüklerseniz kısa devre, spiral veya bazılarının yaptığı gibi IR lambaları. Güneş panellerinin verimliliği basitçe birkaç kat daha hızlı eriyecektir.

Yani gerçekten böyle bir bilgi yok, bu kadar kaba da olsa, özellikle bu kadar eskiyen güneş panelleri ülkemizde bulmak sorunlu. Ve elimizde ne var?

Çok basit, güneş varken güneş panelleri neredeyse tüm güçlerini veriyor ama çalışma ve rölanti gerilimi düştü. Evet, akım biraz düştü, yaklaşık 0,5 - 1A. Ve çoğu blog yazarının sözleriyle burada bitirmek mümkün olurdu, ama hayır, verimliliğimiz de düştü, artık güneş panelleri hem voltaj hem de akım olarak, bulutlu havalarda veya yansıyan ışıkta daha az veriyor. Bu, verimlilik veya panel aşınmasındaki düşüştür. Çalışıyor gibi görünüyor, ancak kötü havalarda bile görünmüyor.

Her şeyi düşünürsünüz ama orada değildi, ben zaten her şeyi ya da hemen hemen her şeyi anlatmaya alışkınım, şimdiki zamanda terlikler üzerime uçsa da ileride, neden haberiniz olmadı diyerek toplanırlar :) Bir sorundan daha yıpranmış güneş panellerinden bahsedeceğim.

Yani! Mesele şu ki, güneş panelinin aşınması ve ağır hasar görmüş ve yanmış emici ve ışığı soğuran kaplama nedeniyle, bu arada, bilmeyen bazı kişiler bu kaplamaya saçılma kaplaması veya benzeri bir şey diyorlar. Ancak uygun şekilde emici ve ışık emici, görevi silikon levhayı ve elementin yapısını korumak ve güneş ışığını daha verimli bir şekilde emmektir! Verimliliğin çoğu bu ince tabakaya bağlıdır.

Yani çöküp yandığında, güneş pilleri daha güçlü bir şekilde ısınmaya başlar ve güçleri düşer. Etki, yarı kırılmış veya aşırı ısınmış bir yarı iletkene çok benzer; bu, çalışıyor gibi görünür, ancak ısınır ve özellikleri düşer. Yani, güneş pili ile aynı iletken olduğu için n-n geçiş, sadece daha büyük boy elektroniğin tüm kuralları güneş pili için de geçerlidir.

Ve en önemlisi, eski güneş enerjisi ile yenilerini birleştirmek imkansızdır, çünkü çıkış gücü zayıf olanlara düştüğünde ve yenileri devam ettiğinde, eski paneller gücün bir kısmını yük olarak kendilerine çekecek ve böylece iş yerine sokağı ısıtacaktır!

Bu kadar. Ve artık bundan daha sık bahsedeceğim ki hem hikaye anlatıcılarının hem de konunun dışında kalan kişilerin çoğunluğu daha yetkin bilgilere sahip olsun. Ve eğer gerçek gözlemler varsa, o zaman güneş pillerinin ömrünün nasıl uzatılacağına dair bilgiler vardır.

Bugün bir güneş sisteminin verimliliği kavramı etrafında çok fazla kafa karışıklığı var. önemli kriter onların maliyeti. Güneş pili verimliliği kavramı, panel üzerine düşen güneş ışığının daha fazla kullanımla elektriğe dönüştürülme yüzdesini ifade eder. Muhtelif malzemeler güneş panelleri için farklı verimlilikler yaratır, hatta aynı imalat şirketleri farklı bir dönüşüm verimliliğine sahiptir. Verimlilik artışı en iyi yol güneş enerjisi maliyetlerini azaltmak.

Bir güneş pilinin verimliliği, üretiminde hammadde olarak kullanılan plakaların saflığına bağlıdır. Ayrıca panelin tek kristal mi yoksa poli kristal mi olduğu çok önemlidir. Çoğu büyük şirket, güneş enerjisinin acımasız kullanımındaki maliyetleri azaltmak için çabalarını verimliliği artırmaya odaklıyor.

Güneş panellerinin genel verimlilik aralığını göz önünde bulundurun. farklı şekiller elemanlar ve çeşitli teknolojiler.

Aşağıdakiler vardır - polikristal veya monokristal silikon. Çoklu güneş panelleri, monokristal pillere göre daha düşük verime sahiptir.

Bir güneş pilinin verimliliği, geleneksel monokristal silikon için %12 ila %20 arasında değişebilir. Yaygın olarak kullanılanlarda, hesaplanan verimlilik %15'tir ve silikonun performans tipine bağlıdır. Dünyanın bazı üreticileri, bu rekabetçi endüstride maliyetlerini düşürmek ve rakiplerinin önüne geçmek için sürekli olarak verimliliklerini artırıyorlar. Diğerleri kullanarak kristal güneş pillerinin verimliliğini en üst düzeye çıkarır büyük ölçekliüretme.

Polikristal güneş pilleri, tek kristale göre daha düşük maliyete ve %14-17 aralığında verimliliğe sahiptir.

İnce film teknolojisi, karbon-silikon malzemelerin aksine bir takım avantajlara sahiptir.

C-Si amorf silikon teknolojileri en düşük ortalama verime sahiptir, ancak en ucuzlarıdır.

Bakır-indiyum-galyum-sülfit (CIGS) ve kadmiyum-tellür (Cd-Te) verimliliği artırmada en büyük potansiyele sahiptir. Birçok üretici bu teknolojinin gelişimini ileriye taşıyor ve modellerinin en yüksek verimlilik oranlarından birini sunarak bunu %19 oranında artırıyor. Bu değeri, köşeden daha fazla ışık yakalayabilen yansıtıcı kaplamaların kullanımı da dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanarak elde ettiler.

Bağımlılığı malzemeye değil, Genel boyutları, o zaman verimlilik ne kadar yüksek olursa, pillerin çalışma yüzeyinin gerekli alanı o kadar küçük olur.

Ortalama yüzde biraz düşük gibi görünse de, ekipmanı tam kurulum sırasında enerji ihtiyacını karşılayacak kadar güçle değiştirmek kolaydır.

Güneş dizilerinin verimliliğini etkileyen faktörler şunları içerir:

Montaj yüzeyi yönü
Çatı ideal olarak güneye bakmalıdır, ancak tasarımın kalitesi genellikle diğer yönleri telafi edebilir.

Eğim açısı
Yüzeyin yüksekliği ve eğimi, yıl boyunca ortalama bir günde alınan güneş ışığı saatlerini etkileyebilir. Büyük ticari sistemler, gün boyunca güneş ışınının açısını otomatik olarak değiştiren güneş takip sistemlerine sahiptir. Genellikle konut kurulumları için kullanılmaz.

Sıcaklık
Çoğu panel kullanım sırasında ısınır. Bu nedenle, yeterli soğutma havası akışını sağlamak için genellikle çatı seviyesinin biraz üzerine kurulmaları gerekir.

Gölge
Prensip olarak gölge güneş enerjisinin düşmanıdır.Talihsiz bir montaj tasarımı seçerken, bir paneldeki küçük bir miktar gölge bile diğer tüm elemanlardaki enerji üretimini durdurabilir.Bir sistem tasarlamadan önce, yıl boyunca olası gölge ve güneş ışığı biçimlerini belirlemek için montaj yüzeyinin gölgelemesinin ayrıntılı bir analizi yapılır. Ardından, çıkarılan sonuçları doğrulayan başka bir ayrıntılı analiz gerçekleştirilir.

Endüstriyel ölçekte yüksek verimli güneş sistemlerine sahip sıradan güneş panelleri, güneşin hareketi boyunca 25 derecelik bir açıyla doğudan batıya doğru yerleştirilmiş, yerden 80 cm yükseklikte kazıklar üzerine kurulur.

içinde olan insanlarla tanışmakla ilgileniyorum sürekli arama. Bunların arasında elektrikli araç hayranı olan meslektaşım Alexander da var. Gelişmeleri ve Ukrayna'da bir elektrikli araç filosunun oluşumu hakkında bilgiyi burada bulabilirsiniz. Ancak garip bir şekilde elektrikli otomobilin yanı sıra yüksek verimli güneş panelleriyle de ilgileniyor.

Ona bir soru sorduktan sonra biraz terlemem gerekti ve olay bu oldu.

Silikon kristal fotomodüller

Günümüzde silikon modül hücrelerinin verimliliği yaklaşık %15 - 20'dir (polikristaller - tek kristaller). Bu rakam yakında birkaç yüzde artabilir. Örneğin, dünyanın en büyük kristal silikon modül üreticilerinden biri olan SunTech Power, iki yıl içinde %22 verimli PV modüllerini piyasaya sürme niyetini açıkladı.

Tek kristal hücrelerin mevcut laboratuvar numuneleri, %25, polikristalin - %20,5 verimlilik göstermektedir. Silikon tek bağlantı (p-n) elemanları için teorik maksimum verimlilik %33,7'dir. Buna ulaşılana kadar üreticilerin temel görevi, hücrelerin verimini artırmanın yanı sıra, üretim teknolojisini geliştirmek ve fotomodüllerin maliyetini düşürmektir.

Tandem çok katmanlı hücrelere benzer şekilde birkaç silikon katmanı kullanılarak HIT teknolojisi (İçsel İnce Katmanlı Heterojonksiyon) kullanılarak üretilen Sanyo fotomodülleri ayrı olarak konumlandırılmıştır. Tek kristalli C-Si ve birkaç nanokristalin nc-Si katmanından elde edilen bu tür elementlerin verimliliği %23'tür. Bu, günümüzde seri kristal modüllerin en yüksek hücre verimliliğidir.

İnce film güneş pilleri

Bu isim altında, performansı aşağıdaki gibi söylenebilecek birkaç farklı teknoloji geliştirilmiştir.

Bugün, üç ana inorganik film güneş pili türü vardır - amorf silikon (a-Si) bazlı silikon filmler, kadmiyum tellür (CdTe) bazlı filmler ve bakır-indiyum-galyum selenid (CuInGaSe2 veya CIGS) filmler.

Amorf silikon bazlı modern ince film güneş pillerinin verimliliği yaklaşık %10, kadmiyum tellür bazlı foto modüller - %10-11 (First Solar tarafından üretilmiştir), bakır-indiyum-galyum selenit bazlı - %12-13 (Japon güneş modülleri SOLAR FRONTIER). Seri hücrelerin verimlilik göstergeleri: CdTe %15,7 (MiaSole modülleri) ve İsviçre'de üretilen CIGS hücreleri - %18,7 (EMPA) verimliliğe sahiptir.

Bireysel ince film güneş pillerinin verimliliği çok daha yüksektir, örneğin, amorf silikondan hücre örneklerinin laboratuvar örneklerinin performansına ilişkin veriler - %12,2 (United Solar), CdTe hücreleri - %17,3 (First Solar), CIGS hücreleri - %20,5 (ZSW). Şimdiye kadar, amorf silikondan ince filmlere dayalı güneş dönüştürücüler, diğer ince film teknolojileri arasında üretim açısından lider konumdadır - ince film Si elementleri için dünya pazarının hacmi yaklaşık %80, kadmiyum tellür bazlı güneş pilleri - pazarın yaklaşık %18'i ve bakır-indiyum-galyum selenid - pazarın %2'si.

Bunun nedeni, her şeyden önce, hammaddelerin maliyeti ve mevcudiyetinin yanı sıra, çok katmanlı yapılardan daha yüksek bir özellik stabilitesidir. İndiyum (CIGS elementleri) ve tellür (CdTe elementleri) küçük miktarlarda dağılmış ve çıkarılmışken, silikonun yerkabuğundaki en yaygın elementlerden biri olduğuna dikkat edin. Buna ek olarak, kadmiyum (CdTe elementleri) zehirlidir, ancak bu tür güneş panellerinin çoğu üreticisi ürünlerinin tamamen geri dönüştürülmesini garanti eder.

İnorganik ince filmlere dayalı fotoelektrik dönüştürücülerin daha da geliştirilmesi, üretim teknolojisinin iyileştirilmesi ve parametrelerinin stabilizasyonu ile ilişkilidir.

Yine de, özelliklerin kararlılığına ve nispeten ucuz fiyata bağlı olarak, amorf silikon temelinde yapılan güneş pilleri tercih edilir. Ancak verimlilik, gördüğümüz gibi,% 12,2'den fazla değil.

Bugüne kadar laboratuvar koşullarında daha iyi sonuçlar elde edilmiştir. İsviçre Ulusal Malzeme, Bilim ve Teknoloji Laboratuvarı EMPA'dan yeni nesil ince film güneş panelleriyle çalışarak yüksek bir verimlilik oranı (%20,4) elde etmeyi başaran mühendislerin gelişimi buna bir örnektir. Yeni paneller, karmaşık bileşik CIGS veya bakır indiyum galyum (di) selenidden (bakır-indiyum-galyum-(di) selenid) elde edilen esnek polimerlere dayanmaktadır.